第一篇：太陽(yáng)能電池環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究論文（大全）

摘要：根據(jù)太陽(yáng)能電池環(huán)境監(jiān)測(cè)具有分散、靈活、偏遠(yuǎn)等特點(diǎn)以及傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)布線繁瑣、維護(hù)困難等問(wèn)題，本設(shè)計(jì)提出一種基于CC2530-Zigbee的由太陽(yáng)能電池進(jìn)行供電的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)電池環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集終端節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)組成，兩個(gè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)均采用太陽(yáng)能電池和鋰電池組合供電的方式,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄溫度、太陽(yáng)能電池電壓等參數(shù)信息,并可將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)Zigbee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的即時(shí)顯示和存儲(chǔ)功能。

【關(guān)鍵詞】ZigbeeCC2530；溫度；太陽(yáng)能電池；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

1引言

太陽(yáng)能電池在其運(yùn)行和操作過(guò)程中可能會(huì)因部分遮陰和老化而出現(xiàn)熱斑現(xiàn)象，從而可能會(huì)嚴(yán)重影響太陽(yáng)能電池的發(fā)電供電能力，又或者太陽(yáng)能電池可能在某種情況下失去供電能力而在遠(yuǎn)處的用戶又不能知曉。為了確保太陽(yáng)能電池供電系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行和工作,以及為了了解太陽(yáng)能電池的周邊環(huán)境，使人們能夠更加高效地利用太陽(yáng)能，我們需要對(duì)太陽(yáng)能電池供電系統(tǒng)的各項(xiàng)周邊環(huán)境參數(shù)和太陽(yáng)能電池的實(shí)時(shí)供電電量進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)控。早在2003年，美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)就開(kāi)始了一系列的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究計(jì)劃的實(shí)施，并聯(lián)合一些大學(xué)開(kāi)展了嵌入式智能傳感器項(xiàng)目的研究，旨在構(gòu)建一個(gè)關(guān)于太陽(yáng)能電池?zé)o線動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。而國(guó)內(nèi)的一些大學(xué)如武漢理工大學(xué)、湖南大學(xué)和華中科技大學(xué)等高校也陸續(xù)開(kāi)始了對(duì)類似問(wèn)題的研究，分別提出有線和無(wú)線的太陽(yáng)能發(fā)電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。上訴研究雖然對(duì)太陽(yáng)能電池環(huán)境方面作出了詳細(xì)的研究，但是很多關(guān)鍵細(xì)節(jié)往往不公開(kāi)而且這些系統(tǒng)往往存在成本高、功耗大的缺陷。所以有必要設(shè)計(jì)一款基于成本比較低、功耗比較少的Zigbee無(wú)線傳感器技術(shù)、GPRS技術(shù)的太陽(yáng)能電池環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本次研究結(jié)合公眾需求，基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、聯(lián)合傳感器，從而進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這次實(shí)驗(yàn)具有一定的實(shí)際意義，也可滿足公眾對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的要求。

2Zigbee無(wú)線技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)源于20世紀(jì)70年代，這種技術(shù)最早是應(yīng)用于軍事科技領(lǐng)域，但是由于技術(shù)能力限制，該網(wǎng)絡(luò)只能獲取單一數(shù)據(jù)信號(hào)，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信，并不能實(shí)現(xiàn)廣播和組播。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以分為WPAN、WLAN、WMAN和WWAN四種。Zigbee通信技術(shù)從2002年的Zigbee聯(lián)盟成立到2006年該聯(lián)盟推出了一種比較成熟協(xié)議—Zigbee-2006標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議已走過(guò)了多個(gè)年頭，而Zigbee技術(shù)也得到了快速的發(fā)展。Zigbee通信技術(shù)有良好的應(yīng)用前景，比如智能家居、智能商業(yè)大樓、智能儀表控制。在智能的商業(yè)大樓中可以使用Zigbee完成智能設(shè)備的自動(dòng)控制，其大樓管理人員可以對(duì)于燈光、空調(diào)、火災(zāi)系統(tǒng)等各項(xiàng)重要開(kāi)關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程智能控制，以此實(shí)現(xiàn)減少能源費(fèi)用，降低人力資源管理成本的目的。對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，若家中安裝有Zigbee管理系統(tǒng)，可以遠(yuǎn)程地監(jiān)控家里各種開(kāi)關(guān)、水利電力、煤氣是否泄漏、是否有外來(lái)人進(jìn)入等安全隱患，如若監(jiān)測(cè)到異樣可自動(dòng)對(duì)戶主發(fā)出警報(bào)信號(hào)。作為全球經(jīng)濟(jì)總量排名第二的中國(guó)市場(chǎng)，Zigbee產(chǎn)品鏈的應(yīng)用有良好的發(fā)展前景，雖然本土的芯片供應(yīng)商的參與度有限，但是Zigbee應(yīng)用的成熟不需要很長(zhǎng)時(shí)間。

3總體設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的太陽(yáng)能環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是以單片機(jī)和射頻技術(shù)模塊組合設(shè)計(jì)而成的，其特點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)和移植，但功耗比較高，成本也相對(duì)比較高，實(shí)用性較差；另外，用到的元器件比較多，不易于系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行且不能進(jìn)行休眠或休眠的功能不容易實(shí)現(xiàn)。因此本設(shè)計(jì)采用Zigbee無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研究，通過(guò)采集子節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器的通信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信。位于PC的上位機(jī)能實(shí)時(shí)顯示各項(xiàng)數(shù)據(jù)的情況，且增加高溫、高壓預(yù)警功能，保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行工作，在滿足大眾需求的情況下符合人性化、性價(jià)比比較高、功能容易實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)主要分為兩部分制作：硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)方面：采用現(xiàn)成Zigbee核心板和底板結(jié)合溫濕度傳感器和AD模塊實(shí)現(xiàn)溫濕度和電量的測(cè)量；軟件設(shè)計(jì)方面：利用IAR集成開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行軟件程序的編輯、編譯和采用C#編程語(yǔ)言在VS2012開(kāi)發(fā)環(huán)境下進(jìn)行上位機(jī)程序的編寫，系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。

4硬件設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)主要分為四個(gè)部分：第一部分是由Zigbee芯片和傳感器模塊構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集子節(jié)點(diǎn)；第二部分是由Zigbee芯片和GPRS模塊構(gòu)成協(xié)調(diào)器模塊；第三部分為太陽(yáng)能電池供電模塊；第四部分為信息收集模塊。

4.1CC2530Zigbee芯片Zigbee

通信技術(shù)要應(yīng)用于功耗比較低、成本比較低以及運(yùn)行速率要求的低的監(jiān)控系統(tǒng)中。本設(shè)計(jì)采用的主控芯片為CC2530-Zigbee。CC2530芯片結(jié)合了強(qiáng)大的RF技術(shù)，以及業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)型8051CPU。CC2530芯片有四種不同的閃存版本：CC2530F32/64/128/256，分別具有32/64/128/256KB的閃存。本設(shè)計(jì)采用的是CC2530F256，其具有幾種不同的運(yùn)行模式，使得它可以適應(yīng)超低功耗要求的系統(tǒng)，非常適合用作以環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主控芯片。同時(shí)，CC2530F256結(jié)合了業(yè)界領(lǐng)先的黃金單元Z-Stack協(xié)議棧，提供了一個(gè)強(qiáng)大而完整的Zigbee解決方案。同時(shí)為了便于設(shè)備的維護(hù)以及日后的拓展使用，將Zigbee芯片的硬件分為兩部分，即是CC2530核心板和底板。核心板集射頻收發(fā)及MCU控制功能于一體，也集成了CC2530芯片正常工作的所有外部電路，滿足監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的需要。同時(shí)模塊引出CC2530所有IO口，便于功能評(píng)估與二次開(kāi)發(fā)。CC2530底板連接著CH340G芯片，該信芯片與串口0相接，方便使用USB線進(jìn)行調(diào)試。同時(shí)，底板有CC_Debugger接口，可與仿真器連接直接下載或調(diào)試程序。由于CC2530芯片是3.3V供電的，所以底板連接著AMS1117-3.3芯片，實(shí)現(xiàn)5V到3.3V的轉(zhuǎn)變。

4.2Zigbee協(xié)議棧

由于傳統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)路協(xié)議很難適應(yīng)某些系統(tǒng)對(duì)低成本、低功耗、低容錯(cuò)性的要求，而無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸又以無(wú)線網(wǎng)路通信協(xié)議為基礎(chǔ)，于是就出現(xiàn)了以IEEE802.15.4協(xié)議為基礎(chǔ)的Zigbee協(xié)議來(lái)支持于Zigbee技術(shù)的發(fā)展。Zigbee協(xié)議棧由物理層、介質(zhì)接入控制層、應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層構(gòu)成。其中Zigbee應(yīng)用層包括應(yīng)用支持子層APS、應(yīng)用框架AF、Zigbee設(shè)備象ZDO等。其中設(shè)備之間的綁定是在協(xié)議棧的APS層實(shí)現(xiàn)的，應(yīng)用支持子層APS在NWK層和APL層之間，并提供了兩個(gè)接口：APSDE-SAP、APSME-SAP，兩個(gè)接口的功能如下：前者提供在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)兩個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信；后者提供多種服務(wù)給應(yīng)用對(duì)象ZDO。IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了物理層和MAC層的協(xié)議規(guī)范，而Zigbee聯(lián)盟中的Zigbee標(biāo)準(zhǔn)定義了NWK層以及APL層的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，讓用戶可在這個(gè)應(yīng)用層上開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)自己應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，其中Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議如圖2所示。太陽(yáng)能電池模塊是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分，其作用是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，或送往電池中存儲(chǔ)起來(lái)，或推動(dòng)負(fù)載工作。在硅晶類的太陽(yáng)能電池板中，當(dāng)吸收了太陽(yáng)光中0.4μm～1.1μm波長(zhǎng)的光時(shí)，就能把光能轉(zhuǎn)化為電能輸出。本設(shè)計(jì)采用的是9V3W的單晶太陽(yáng)能板，其開(kāi)路電壓可達(dá)到10.5V、短路電流可達(dá)400MA，并且該電池板可以直接加在6.4V的鋰電池上而不需要添加穩(wěn)壓模塊。本設(shè)計(jì)配備一個(gè)發(fā)光二極管，可知道電池板是否正常。本設(shè)計(jì)溫濕度測(cè)量采用的模塊是DHT11，DHT11傳感器模塊是一款在市面上應(yīng)用很廣泛的數(shù)字溫濕度傳感器。濕度測(cè)量范圍為20%-95%RH測(cè)量誤差為±5%RH；溫度測(cè)量范圍為0℃-50℃和測(cè)量誤差為±2℃。DHT11傳感器模塊采用一根總線通信的方式，也就是說(shuō)數(shù)據(jù)的傳輸和控制都是通過(guò)一根總線完成的，這在一定程度上節(jié)省了單片機(jī)IO端口的使用，同時(shí)該傳感的整體的體積很小、功耗也很低，使其受到了很多用戶的青睞，因此適合本設(shè)計(jì)中對(duì)太陽(yáng)能環(huán)境中溫濕度的測(cè)量，它的單總線通訊過(guò)程流程圖如圖3所示。本設(shè)計(jì)電池電壓的測(cè)量方案采用的是內(nèi)部ADC功能實(shí)現(xiàn)的，其主要步驟如下：首先是確定ADC用要幾位進(jìn)制表示，它的最大數(shù)值是多少。例如一個(gè)8位的ADC，最大值是0xFF，就是255。本設(shè)計(jì)中Zigbee的IO口ADC是12位的，故最大值是4095。然后確定最大值對(duì)應(yīng)的參考電壓。一般而言最大值對(duì)應(yīng)的參考電壓是加在芯片上的電壓，為3.3V。接著計(jì)算IO電壓值。就是把你ADC數(shù)值除以剛才確定的最大數(shù)值再乘以參考電壓。最后計(jì)算實(shí)際的電壓。因?yàn)镮O口最大的輸入電壓不超過(guò)3.3V，故需要電阻分壓測(cè)量。本設(shè)計(jì)采用了兩個(gè)電阻：502歐姆和2K歐姆的電阻。故輸入電壓不超過(guò)3V，符合ADC電壓輸入的要求，所以電壓計(jì)算如式1所示。（1）其中Va表示AD轉(zhuǎn)換的值，V表示最終的電壓值。本設(shè)計(jì)使用到GPRS模塊的功能是發(fā)送短消息,故采用的是模塊是果云GA6mini。該模塊的供電電壓為5V，并支持GSM/GPRS的四個(gè)頻段,包括850、900、1800和1900MHZ。正常的工作溫度范圍是-30℃-+80℃，并且支持移動(dòng)和聯(lián)通2G,支持GSM07.10協(xié)議,使用的AT指令支持標(biāo)準(zhǔn)AT指令集。該模塊具有尺寸較小、功耗較低和寬工位溫度范圍的特點(diǎn),適合環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求。當(dāng)發(fā)生高溫、高壓警報(bào)時(shí)，由協(xié)調(diào)器和GPRS模塊通信發(fā)送警報(bào)短信到預(yù)設(shè)的手機(jī)號(hào)碼。短信信息包括：節(jié)點(diǎn)序號(hào)和何種預(yù)警信號(hào)，其流程圖如圖4所示。

5系統(tǒng)工作流程

在協(xié)調(diào)器主控程序中，首先進(jìn)行了設(shè)備的初始化，當(dāng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建好后開(kāi)始等待終端設(shè)備的加入。當(dāng)設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)后開(kāi)始向協(xié)調(diào)器發(fā)送數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)器收到數(shù)據(jù)后，通過(guò)串口0把收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到PC上位機(jī)顯示。若協(xié)調(diào)器接收的數(shù)據(jù)為警報(bào)數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)器會(huì)判斷是哪個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的何種警報(bào)，然后調(diào)用警報(bào)函數(shù)通過(guò)GPRS模塊把警報(bào)短信發(fā)送到預(yù)設(shè)的手機(jī)號(hào)碼上。若協(xié)調(diào)器收到上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)，則會(huì)把數(shù)據(jù)廣播到終端子節(jié)點(diǎn)上，其流程圖如圖5所示。在終端節(jié)點(diǎn)主控程序中，首先進(jìn)行設(shè)備的初始化，然后根據(jù)Zigbee協(xié)議棧搜索附近的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)并請(qǐng)求加入，加入網(wǎng)絡(luò)后會(huì)根據(jù)設(shè)置定時(shí)采集溫濕度和電壓數(shù)據(jù)并判斷是否超過(guò)預(yù)設(shè)值，然后把數(shù)據(jù)發(fā)送到協(xié)調(diào)器。若該終端收到了協(xié)調(diào)器發(fā)送出來(lái)的數(shù)據(jù)，則會(huì)判斷數(shù)據(jù)的類型，然后根據(jù)數(shù)據(jù)作出修改，修改后返回成功標(biāo)志，其流程圖如圖6所示。

6上位機(jī)設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用C#語(yǔ)言來(lái)編寫上位機(jī)軟件程序。該語(yǔ)言是一門穩(wěn)定、簡(jiǎn)單、安全的，是由C語(yǔ)言和C++語(yǔ)言衍變出來(lái)的編程語(yǔ)言，故其很好地繼承了C與C++語(yǔ)言的強(qiáng)大功能，同時(shí)又剔除了C與C++語(yǔ)言的一些特性。其可視化的界面、高運(yùn)行效率、便捷的面向組件編程的支持受到了許多用戶的青睞。上位機(jī)的功能是與協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信，完成溫濕度、電壓數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、保存等功能，并且用戶可在上位機(jī)上進(jìn)行操作，例如改變數(shù)據(jù)的定時(shí)發(fā)送的時(shí)間、獲取節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及停止/開(kāi)始節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集功能，方便用戶對(duì)數(shù)據(jù)的分析和處理，其中上位機(jī)效果圖如圖7所示。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)效果圖如圖8所示，電壓警報(bào)的效果圖如圖9所示，上位機(jī)高溫高壓警報(bào)如圖10所示。

7結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)是基于Zigbee技術(shù)的一項(xiàng)應(yīng)用，通過(guò)終端、協(xié)調(diào)器和上位機(jī)之間的通信，形成一個(gè)功能強(qiáng)大的太陽(yáng)能電池環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)不僅可以采集各個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫濕度、電池電壓數(shù)據(jù)，也可以通過(guò)控制GPRS模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程短信報(bào)警。同時(shí)位于PC端的上位機(jī)可以改變終端節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)更加智能化的效果。這類監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用前景是很廣泛的，比如太陽(yáng)能路燈、共享單車供電系統(tǒng)、森林、海島、沙漠供電系統(tǒng)中都使用了大量的太陽(yáng)能電池板，而Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)功耗低、制作成本低、數(shù)據(jù)傳輸性能好，故太陽(yáng)能電池環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)很適合應(yīng)用于這些場(chǎng)合。

作者：徐國(guó)保 黃清文

第二篇：ABS系統(tǒng)研究論文

摘要：

利用機(jī)械動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS 建立汽車ABS的機(jī)械動(dòng)力學(xué)模型，在MATLAB/SIMULINK 環(huán)境下建立Jetta GTX 轎車的ABS 控制模型，構(gòu)成了ABS 機(jī)電液一體化聯(lián)合仿真的動(dòng)力學(xué)控制模型。利用MATLAB確定了ABS 的控制參數(shù)的門限值，進(jìn)行了仿真結(jié)果數(shù)據(jù)處理和分析，與大量的ABS 實(shí)車道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，改進(jìn)模型準(zhǔn)確度，獲得了正確和可行的ABS 仿真控制模型，為加速開(kāi)發(fā)ABS 的控制算法奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：ABS 動(dòng)力學(xué)控制模型 聯(lián)合仿真 ADAMS MATLAB/SIMULINK

第一章 概述

“ABS”（Anti-lockedBrakingSystem）中文譯為“防抱死剎車系統(tǒng)”.它是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點(diǎn)的汽車安全控制系統(tǒng)。ABS是常規(guī)剎車裝置基礎(chǔ)上的改進(jìn)型技術(shù)，可分機(jī)械式和電子式兩種。

現(xiàn)代汽車上大量安裝防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，ABS既有普通制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)功能，又能防止車輪鎖死，使汽車在制動(dòng)狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)向，保證汽車的制動(dòng)方向穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生側(cè)滑和跑偏，是目前汽車上最先進(jìn)、制動(dòng)效果最佳的制動(dòng)裝置。

普通制動(dòng)系統(tǒng)在濕滑路面上制動(dòng)，或在緊急制動(dòng)的時(shí)候，車輪容易因制動(dòng)力超過(guò)輪胎與地面的摩擦力而安全抱死。

近年來(lái)由于汽車消費(fèi)者對(duì)安全的日益重視，大部分的車都已將ABS列為標(biāo)準(zhǔn)配備。如果沒(méi)有ABS，緊急制動(dòng)通常會(huì)造成輪胎抱死，這時(shí)，滾動(dòng)摩擦變成滑動(dòng)摩擦，制動(dòng)力大大下降。而且如果前輪抱死，車輛就失去了轉(zhuǎn)向能力；如果后輪先抱死，車輛容易產(chǎn)生側(cè)滑，使車行方向變得無(wú)法控制。所以，ABS系統(tǒng)通過(guò)電子機(jī)械的控制，以非常快的速度精密的控制制動(dòng)液壓力的收放，來(lái)達(dá)到防止車輪抱死，確保輪胎的最大制動(dòng)力以及制動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)向能力，使車輛在緊急制動(dòng)時(shí)也具有躲避障礙的能力。

隨著世界汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，安全性日益成為人們選購(gòu)汽車的重要依據(jù)。目前廣泛采用的防抱制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）使人們對(duì)安全性要求得以充分的滿足。

汽車制動(dòng)防抱系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為ABS，是提高汽車被動(dòng)安全性的一個(gè)重要裝置。有人說(shuō)制動(dòng)防抱系統(tǒng)是汽車安全措施中繼安全帶之后的又一重大進(jìn)展。汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車上關(guān)系到乘客安全性最重要的二個(gè)系統(tǒng)之一。隨著世界汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車的安全性越來(lái)越為人們重視。汽車制動(dòng)防抱系統(tǒng)，是提高汽車制動(dòng)安全性的又一重大進(jìn)步。

ABS防抱制動(dòng)系統(tǒng)由汽車微電腦控制，當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，它能使車輪保持轉(zhuǎn)動(dòng)，從而幫助駕駛員控制車輛達(dá)到安全的停車。這種防抱制動(dòng)系統(tǒng)是用速度傳感器檢測(cè)車輪速度，然后把車輪速度信號(hào)傳送到微電腦里，微電腦根據(jù)輸入車輪速度，通過(guò)重復(fù)地減少或增加在輪子上的制動(dòng)壓力來(lái)控制車輪的打滑率，保持車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。在制動(dòng)過(guò)程中保持車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，不但可保證控制行駛方向的能力，而且，在大部分路面情況下，與抱死〔鎖死〕車輪相比，能提供更高的制動(dòng)力量。

第二章 發(fā)展歷程

ABS系統(tǒng)的發(fā)展可以追溯到本世紀(jì)初期，早在1928年制動(dòng)防抱理論就被提出，在30年代機(jī)械式制動(dòng)防抱系統(tǒng)就開(kāi)始在火車和飛機(jī)上獲得應(yīng)用，博世（BOSCH）公司在1936年第一個(gè)獲得了用電磁式車輪轉(zhuǎn)速傳感器獲取車輪轉(zhuǎn)速的制動(dòng)防抱系統(tǒng)的專利權(quán)。

進(jìn)入50年代，汽車制動(dòng)防抱系統(tǒng)開(kāi)始受到較為廣泛的關(guān)注。福特（FORD）公司曾于1954年將飛機(jī)的制動(dòng)防抱系統(tǒng)移置在林肯（LINCOIN）轎車上，凱爾塞·海伊斯（KELSEHAYES）公司在1957年對(duì)稱為“AUTOMATIC”的制動(dòng)防抱系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究，研究結(jié)果表明制動(dòng)防抱系統(tǒng)確實(shí)可以在制動(dòng)過(guò)程中防止汽車失去方向控制，并且能夠縮短制動(dòng)距離；克萊斯（CHRYSLER）公司在這一時(shí)期也對(duì)稱為“SKIDCONTROL”的制動(dòng)防抱系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。由于這一時(shí)期的各種制動(dòng)防抱系統(tǒng)采用的都是機(jī)械式車輪轉(zhuǎn)速傳感器的機(jī)械式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置，因此，獲取的車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)不夠精確，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)的適時(shí)性和精確性也難于保證，控制效果并不理想。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子控制制動(dòng)防抱系統(tǒng)的發(fā)展成為可能。在60年代后期和70年代初期，一些電子控制的制動(dòng)防抱系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)入產(chǎn)品化階段。凱爾塞·海伊斯公司在1968年研制生產(chǎn)了稱為“SURETRACK”兩輪制動(dòng)防抱系統(tǒng)，該系統(tǒng)由電子控制裝置根據(jù)電磁式轉(zhuǎn)速傳感器輸入的后輪轉(zhuǎn)速信號(hào)，對(duì)制動(dòng)過(guò)程中后輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行判定，通過(guò)控制由真空驅(qū)動(dòng)的制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置對(duì)后制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，并在1969年被福特公司裝備在雷鳥(niǎo)（THUNDERBIRD）和大陸·馬克III（CONTINENTALMKIII）轎車上。

克萊斯勒公司與本迪克斯（BENDIX）公司合作研制的稱“SURE-TRACK”的能防止4個(gè)車輪被制動(dòng)抱死的系統(tǒng)，在1971年開(kāi)始裝備帝國(guó)（IMPERIAL）轎車，其結(jié)構(gòu)原理與凱爾塞·海伊斯的“SURE-TRACK”基本相同，兩者不同之處，只是在于兩個(gè)還是四個(gè)車輪有防抱制動(dòng)。博世公司和泰威（TEVES）公司在這一時(shí)期也都研制了各自第一代電子控制制動(dòng)防抱系統(tǒng)，這兩種制動(dòng)防抱系統(tǒng)都是由電子控制裝置對(duì)設(shè)置在制動(dòng)管路中的電磁閥進(jìn)行控制，直接對(duì)各制動(dòng)輪以電子控制壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

別克（BUICK）公司在1971年研制了由電子控制裝置自動(dòng)中斷發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，以減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，防止驅(qū)動(dòng)車輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)防抱轉(zhuǎn)系統(tǒng).瓦布科（WABCO）公司與奔馳（BENZ）公司合作，在1975年首次將制動(dòng)防抱系統(tǒng)裝備在氣壓制動(dòng)的載貸汽車上。

第一臺(tái)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS(Ant-ilockBrakeSystem)，在1950年問(wèn)世，首先被應(yīng)用在航空領(lǐng)域的飛機(jī)上，1968年開(kāi)始研究在汽車上應(yīng)用。70年代，由于歐美七國(guó)生產(chǎn)的新型轎車的前輪或前后輪開(kāi)始采用盤式制動(dòng)器，促使了ABS在汽車上的應(yīng)用。1980年后，電腦控制的ABS逐漸在歐洲、美國(guó)及亞洲日本的汽車上迅速擴(kuò)大。到目前為止，一些中高級(jí)豪華轎車，如西德的奔馳、寶馬、雅迪、保時(shí)捷、歐寶等系列，英國(guó)的勞斯來(lái)斯、捷達(dá)、路華、賓利等系列，意大利的法拉利、的愛(ài)快、領(lǐng)先、快意等系列，法國(guó)的波爾舍系列，美國(guó)福特的TX3、30X、紅彗星及克萊斯勒的帝王、紐約豪客、男爵、道奇、順風(fēng)等系列，日本的思域，凌志、豪華本田、奔躍、俊朗、淑女300Z等系列，均采用了先進(jìn)的ABS。到1993年，美國(guó)在轎車上安裝ABS已達(dá)46%，現(xiàn)今在世界各國(guó)生產(chǎn)的轎車中有近75%的轎車應(yīng)用ABS。

現(xiàn)今全世界已有本迪克斯、波許、摩根.戴維斯、海斯.凱爾西、蘇麥湯姆、本田、日本無(wú)限等許多公司生產(chǎn)ABS，它們中又有整體和非整體之分。預(yù)計(jì)隨著轎車的迅速發(fā)展，將會(huì)有更多的廠家生產(chǎn)。

這一時(shí)期的各種ABS系統(tǒng)都是采用模擬式電子控制裝置，由于模擬式電子控制裝置存在著反應(yīng)速慢、控制精度低、易受干擾等缺陷，致使各種ABS系統(tǒng)均末達(dá)到預(yù)期的控制效果，所以，這些防抱控制系統(tǒng)很快就不再被采用了。

進(jìn)入70年代后期，數(shù)字式電子技術(shù)和大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，為ABS系統(tǒng)向?qū)嵱没l(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。博世公司在1978年首先推出了采用數(shù)字式電子控制裝置的制動(dòng)防泡系統(tǒng)--博世ABS2，并且裝置在奔馳轎車上，由此揭開(kāi)了現(xiàn)代ABS系統(tǒng)發(fā)展的序幕。盡管博世ABS2的電子控制裝置仍然是由分離元件組成的控制裝置，但由于數(shù)字式電子控制裝置與模擬式電子控制裝置相比，其反應(yīng)速度、控制精度和可靠性都顯著提高，因此，博世ABS2的控制效果己相當(dāng)理想。從此之后，歐、美、日的許多制動(dòng)器專業(yè)公司和汽車公司相繼研制了形式多詳?shù)腁BS系統(tǒng)。

“自動(dòng)防抱死剎車”的原理并不難懂，在遭遇緊急情況時(shí)，未安裝ABS系統(tǒng)的車輛來(lái)不及分段緩剎只能立刻踩死。由于車輛沖刺慣性，瞬間可能發(fā)生側(cè)滑、行駛軌跡偏移與車身方向不受控制等危險(xiǎn)狀況！而裝有ABS系統(tǒng)的車輛在車輪即將達(dá)到抱死臨界點(diǎn)時(shí)，剎車在一秒內(nèi)可作用60至120次，相當(dāng)于不停地剎車、放松，即相似于機(jī)械自動(dòng)化的“點(diǎn)剎”動(dòng)作。此舉可避免緊急剎車時(shí)方向失控與車輪側(cè)滑，同時(shí)加大輪胎摩擦力，使剎車效率達(dá)到90％以上。

從微觀上分析，在輪胎從滾動(dòng)變?yōu)榛瑒?dòng)的臨界點(diǎn)時(shí)輪胎與地面的摩擦力達(dá)到最大。在汽車起步時(shí)可充分發(fā)揮引擎動(dòng)力輸出（縮短加速時(shí)間），如果在剎車時(shí)則減速效果最大（剎車距離最短）。ABS系統(tǒng)內(nèi)控制器利用液壓裝置控制剎車壓力在輪胎發(fā)生滑動(dòng)的臨界點(diǎn)反復(fù)擺動(dòng)，使在剎車盤不斷重復(fù)接觸、離開(kāi)的過(guò)程而保持輪胎抓地力最接近最大理論值，達(dá)到最佳剎車效果。

ABS的運(yùn)作原理看來(lái)簡(jiǎn)單，但從無(wú)到有的過(guò)程卻經(jīng)歷過(guò)不少挫折（中間缺乏關(guān)鍵技術(shù)）！1908年英國(guó)工程師J.E.Francis提出了“鐵路車輛車輪抱死滑動(dòng)控制器”理論，但卻無(wú)法將它實(shí)用化。接下來(lái)的30年中，包括Karl Wessel的“剎車力控制器”、Werner M?hl的“液壓剎車安全裝置”與Richard Trappe的“車輪抱死防止器”等嘗試都宣告失敗。在1941年出版的《汽車科技手冊(cè)》中寫到：“到現(xiàn)在為止，任何通過(guò)機(jī)械裝置防止車輪抱死危險(xiǎn)的嘗試皆尚未成功，當(dāng)這項(xiàng)裝置成功的那一天，即是交通安全史上的一個(gè)重要里程碑”，可惜該書(shū)的作者恐怕沒(méi)想到這一天竟還要再等30年之久。

當(dāng)時(shí)開(kāi)發(fā)剎車防抱死裝置的技術(shù)瓶頸是什么？首先該裝置需要一套系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輪胎速度變化量并立即通過(guò)液壓系統(tǒng)調(diào)整剎車壓力大小，在那個(gè)沒(méi)有集成電路與計(jì)算機(jī)的年代，沒(méi)有任何機(jī)械裝置能夠達(dá)成如此敏捷的反應(yīng)！等到ABS系統(tǒng)的誕生露出一線曙光時(shí)，已經(jīng)是半導(dǎo)體技術(shù)有了初步規(guī)模的1960年代早期。

精于汽車電子系統(tǒng)的德國(guó)公司Bosch（博世）研發(fā)ABS系統(tǒng)的起源要追溯到1936年，當(dāng)年Bosch申請(qǐng)“機(jī)動(dòng)車輛防止剎車抱死裝置”的專利。1964年（也是集成電路誕生的一年）Bosch公司再度開(kāi)始ABS的研發(fā)計(jì)劃，最后有了“通過(guò)電子裝置控制來(lái)防止車輪抱死是可行的”結(jié)論，這是ABS（Antilock Braking System）名詞在歷史上第一次出現(xiàn)！世界上第一具ABS原型機(jī)于1966年出現(xiàn)，向世人證明“縮短剎車距離”并非不可能完成的任務(wù)。因?yàn)橥度氲馁Y金過(guò)于龐大，ABS初期的應(yīng)用僅限于鐵路車輛或航空器。Teldix GmbH公司從1970年和奔馳車廠合作開(kāi)發(fā)出第一具用于道路車輛的原型機(jī)——ABS 1，該系統(tǒng)已具備量產(chǎn)基礎(chǔ)，但可靠性不足，而且控制單元內(nèi)的組件超過(guò)1000個(gè)，不但成本過(guò)高也很容易發(fā)生故障。

1973年Bosch公司購(gòu)得50％的Teldix GmbH公司股權(quán)及ABS領(lǐng)域的研發(fā)成果，1975年AEG、Teldix與Bosch達(dá)成協(xié)議，將ABS系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)計(jì)劃完全委托Bosch公司整合執(zhí)行?！癆BS 2”在3年的努力后誕生！有別于ABS 1采用模擬式電子組件，ABS 2系統(tǒng)完全以數(shù)字式組件進(jìn)行設(shè)計(jì)，不但控制單元內(nèi)組件數(shù)目從1000個(gè)銳減到140個(gè)，而且有造價(jià)降低、可靠性大幅提升與運(yùn)算速度明顯加快的三大優(yōu)勢(shì)。兩家德國(guó)車廠奔馳與寶馬于1978年底決定將ABS 2這項(xiàng)高科技系統(tǒng)裝置在S級(jí)及7系列車款上。

在誕生的前3年中，ABS系統(tǒng)都苦于成本過(guò)于高昂而無(wú)法開(kāi)拓市場(chǎng)。從1978到1980年底，Bosch公司總共才售出24000套ABS系統(tǒng)。所幸第二年即成長(zhǎng)到76000套。受到市場(chǎng)上的正面響應(yīng)，Bosch開(kāi)始TCS循跡控制系統(tǒng)的研發(fā)計(jì)劃。1983年推出的ABS 2S系統(tǒng)重量由5.5公斤減輕到4.3公斤，控制組件也減少到70個(gè)。到了1985年代中期，全球新出廠車輛安裝ABS系統(tǒng)的比例首次超過(guò)1％，通用車廠也決定把ABS列為旗下主力雪佛蘭車系的標(biāo)準(zhǔn)配備。

1986年是另一個(gè)值得紀(jì)念的年份，除了Bosch公司慶祝售出第100萬(wàn)套ABS系統(tǒng)外，更重要的是Bosch推出史上第一具供民用車使用的TCS/ ASR循跡控制系統(tǒng)。TCS/ ASR的作用是防止汽車起步與加速過(guò)程中發(fā)生驅(qū)動(dòng)輪打滑，特別是防止車輛過(guò)彎時(shí)的驅(qū)動(dòng)輪空轉(zhuǎn)，并將打滑控制在10％到20％范圍內(nèi)。由于ASR是通過(guò)調(diào)整驅(qū)動(dòng)輪的扭矩來(lái)控制，因而又叫驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)，在日本又稱之為TRC或TRAC。

ASR和ABS的工作原理方面有許多共同之處，兩者合并使用可形成更佳效果，構(gòu)成具有防車輪抱死和驅(qū)動(dòng)輪防打滑控制(ABS /ASR)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)主要由輪速傳感器、ABS/ ASR ECU控制器、ABS驅(qū)動(dòng)器、ASR驅(qū)動(dòng)器、副節(jié)氣門控制器和主、副節(jié)氣門位置傳感器等組成。在汽車起步、加速及行進(jìn)過(guò)程中，引擎ECU根據(jù)輪速傳感器輸入的信號(hào)，當(dāng)判定驅(qū)動(dòng)輪的打滑現(xiàn)象超過(guò)上限值時(shí)，就進(jìn)入防空轉(zhuǎn)程序。首先由引擎ECU降低副節(jié)氣門以減少進(jìn)油量，使引擎動(dòng)力輸出扭矩減小。當(dāng)ECU判定需要對(duì)驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行介入時(shí)，會(huì)將信號(hào)傳送到ASR驅(qū)動(dòng)器對(duì)驅(qū)動(dòng)輪（一般是前輪）進(jìn)行控制，以防止驅(qū)動(dòng)輪打滑或使驅(qū)動(dòng)輪的打滑保持在安全范圍內(nèi)。第一款搭載ASR系統(tǒng)的新車型在1987年出現(xiàn)，奔馳S 級(jí)再度成為歷史的創(chuàng)造者。

隨著ABS系統(tǒng)的單價(jià)逐漸降低，搭載ABS系統(tǒng)的新車數(shù)目于1988年突破了爆炸性成長(zhǎng)的臨界點(diǎn)，開(kāi)始飛快成長(zhǎng)，當(dāng)年Bosch的ABS系統(tǒng)銷售量首次突破300萬(wàn)套。技術(shù)上的突破讓Bosch在1989年推出的ABS 2E系統(tǒng)首次將原先分離于引擎室（液壓驅(qū)動(dòng)組件）與中控臺(tái)（電子控制組件）內(nèi)，必須依賴復(fù)雜線路連接的設(shè)計(jì)更改為“兩組件整合為一”設(shè)計(jì)！ABS 2E系統(tǒng)也是歷史上第一個(gè)舍棄集成電路，改以一個(gè)8 k字節(jié)運(yùn)算速度的微處理器（CPU）負(fù)責(zé)所有控制工作的ABS系統(tǒng)，再度寫下了新的里程碑。該年保時(shí)捷車廠正式宣布全車系都已安裝了ABS，3年后（1992年）奔馳車廠也決定緊跟保時(shí)捷的腳步。

1990年代前半期ABS系統(tǒng)逐漸開(kāi)始普及于量產(chǎn)車款。Bosch在1993年推出ABS 2E的改良版：ABS 5.0系統(tǒng)，除了體積更小、重量更輕外，ABS 5.0裝置了運(yùn)算速度加倍（16 k字節(jié)）的處理器，該公司也在同年年中慶祝售出第1000萬(wàn)套ABS系統(tǒng)。

ABS與ASR/ TCS系統(tǒng)已受到全世界車主的認(rèn)同，但Bosch的工程團(tuán)隊(duì)卻并不滿足，反而向下一個(gè)更具挑戰(zhàn)性的目標(biāo)：ESP（Electronic Stabilty Program，行車動(dòng)態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)）前進(jìn)！有別于ABS與TCS僅能增加剎車與加速時(shí)的穩(wěn)定性，ESP在行車過(guò)程中任何時(shí)刻都能維持車輛在最佳的動(dòng)態(tài)平衡與行車路線上。ESP系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向傳感器（監(jiān)測(cè)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度以確定汽車行駛方向是否正確）、車輪傳感器（監(jiān)測(cè)每個(gè)車輪的速度以確定車輪是否打滑）、搖擺速度傳感器（記錄汽車?yán)@垂直軸線的運(yùn)動(dòng)以確定汽車是否失去控制）與橫向加速度傳感器（測(cè)量過(guò)彎時(shí)的離心加速度以確定汽車是否在過(guò)彎時(shí)失去抓地力），在此同時(shí)、控制單元通過(guò)這些傳感器的數(shù)據(jù)對(duì)車輛運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，進(jìn)而指示一個(gè)或多個(gè)車輪剎車壓力的建立或釋放，同時(shí)對(duì)引擎扭矩作最精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)，某些情況下甚至以每秒150次的頻率進(jìn)行反應(yīng)。整合ABS、EBD、EDL、ASR等系統(tǒng)的ESP讓車主只要專注于行車，讓計(jì)算機(jī)輕松應(yīng)付各種突發(fā)狀況。

延續(xù)過(guò)去ABS與ASR誕生時(shí)的慣例，奔馳S 級(jí)還是首先使用ESP系統(tǒng)的車型（1995年）。4年后奔馳公司就正式宣布全車系都將ESP列為標(biāo)準(zhǔn)配備。在此同時(shí)，Bosch于1998及2001年推出的ABS 5.7、ABS 8.0系統(tǒng)仍精益求精，整套系統(tǒng)總重由2.5公斤降至1.6公斤，處理器的運(yùn)算速度從48 k字節(jié)升級(jí)到128 k字節(jié)，奔馳車廠主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手寶馬與奧迪也于2001年也宣布全車系都將ESP列為標(biāo)準(zhǔn)配備。Bosch車廠于2003年慶祝售出超過(guò)一億套ABS系統(tǒng)及1000萬(wàn)套ESP系統(tǒng)，根據(jù)ACEA（歐洲車輛制造協(xié)會(huì)）的調(diào)查，今天每一輛歐洲大陸境內(nèi)所生產(chǎn)的新車都搭載了ABS系統(tǒng)，全世界也有超過(guò)60％的新車擁有此項(xiàng)裝置。

“ABS系統(tǒng)大幅度提升剎車穩(wěn)定性同時(shí)縮短剎車所需距離”Robert Bosch GmbH（Bosch公司的全名）董事會(huì)成員Wolfgang Drees說(shuō)。不像安全氣囊與安全帶（可以透過(guò)死亡數(shù)目除以車禍數(shù)目的比例來(lái)分析），屬于“防患于未然”的ABS系統(tǒng)較難以真實(shí)數(shù)據(jù)佐證它將多少人從鬼門關(guān)前搶回？但據(jù)德國(guó)保險(xiǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、汽車安全學(xué)會(huì)分析了導(dǎo)致嚴(yán)重傷亡交通事故的原因后的研究顯示，60%的死亡交通事故是由于側(cè)面撞車引起的，30%到40%是由于超速行駛、突然轉(zhuǎn)向或操作不當(dāng)引發(fā)的。我們有理由相信ABS及其衍生的ASR與ESP系統(tǒng)大幅度降低緊急狀況發(fā)生車輛失去控制的機(jī)率。NHTSA（北美高速公路安全局）曾估計(jì)ABS系統(tǒng)拯救了14563名北美駕駛?cè)说男悦?/p>

從ABS到ESP，汽車工程師在提升行車穩(wěn)定性的努力似乎到了極限（民用型ESP系統(tǒng)誕生至今已近10年），不過(guò)就算計(jì)算機(jī)再先進(jìn)仍須要駕駛?cè)说倪m當(dāng)操作才能發(fā)揮最大功效。

多數(shù)車主都沒(méi)有遭遇過(guò)緊急狀況（也希望永遠(yuǎn)不要），卻不能不知道面臨關(guān)鍵時(shí)刻要如何應(yīng)對(duì)？在緊急情況下踩下剎車時(shí)，ABS系統(tǒng)制動(dòng)分泵會(huì)迅速作動(dòng)，剎車踏板立刻產(chǎn)生異常震動(dòng)與顯著噪音（ABS系統(tǒng)運(yùn)作中的正?，F(xiàn)象），這時(shí)你應(yīng)毫不猶豫地用力將剎車踩死（除非車上擁有EBD剎車力輔助裝置，否則大多數(shù)駕駛者的剎車力量都不足），另外ABS能防止緊急剎車時(shí)的車輪抱死現(xiàn)象、所以前輪仍可控制車身方向。駕駛者應(yīng)邊剎車邊打方向進(jìn)行緊急避險(xiǎn)，以向左側(cè)避讓路中障礙物為例，應(yīng)大力踏下剎車踏板、迅速向左轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤90度，向右回輪180度，最后再向左回90度。最后要提的是ABS系統(tǒng)依賴精密的車輪速度傳感器判斷是否發(fā)生抱死情況？平時(shí)要經(jīng)常保持在各個(gè)車輪上的傳感器的清潔，防止有泥污、油污特別是磁鐵性物質(zhì)粘附在其表面，這些都可能導(dǎo)致傳感器失效或輸入錯(cuò)誤信號(hào)而影響ABS系統(tǒng)正常運(yùn)作。行車前應(yīng)經(jīng)常注意儀表板上的ABS故障指示燈，如發(fā)現(xiàn)閃爍或長(zhǎng)亮，ABS系統(tǒng)可能已經(jīng)故障（尤其是早期系統(tǒng)），應(yīng)該盡快到維修廠排除故障。

要提醒的是，ABS/ ASR/ ESP系統(tǒng)雖然是高科技的結(jié)晶，但并不是萬(wàn)能的，也別因?yàn)橛辛诉@些行車主動(dòng)安全系統(tǒng)就開(kāi)快車。

第三章 工作原理

控制裝置和ABS警示燈等組成，在不同的ABS系統(tǒng)中，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)形式和工作原理往往不同，電子控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和控制邏輯也可能ABS通常都由車輪轉(zhuǎn)速傳感器、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置、電子不盡相同。

在常見(jiàn)的ABS系統(tǒng)中，每個(gè)車輪上各安裝一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器，將有關(guān)各車輪轉(zhuǎn)速的信號(hào)輸入電子控制裝置。電子控制裝置根據(jù)各車輪轉(zhuǎn)速傳感器輸入的信號(hào)對(duì)各個(gè)車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和判定，并形成相應(yīng)的控制指令。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置主要由調(diào)壓電磁閥組成，電動(dòng)泵組成和儲(chǔ)液器等組成一個(gè)獨(dú)立的整體，通過(guò)制動(dòng)管路與制動(dòng)主缸和各制動(dòng)輪缸相連。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置受電子控制裝置的控制，對(duì)各制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

ABS的工作過(guò)程可以分為常規(guī)制動(dòng)，制動(dòng)壓力保持制動(dòng)壓力減小和制動(dòng)壓力增大等階段。在常規(guī)制動(dòng)階段，ABS并不介入制動(dòng)壓力控制，調(diào)壓電磁閥總成中的各進(jìn)液電磁閥均不通電而處于開(kāi)啟狀態(tài)，各出液電磁閥均不通電而處于關(guān)閉狀態(tài)，電動(dòng)泵也不通電運(yùn)轉(zhuǎn)，制動(dòng)主缸至各制動(dòng)輪缸的制動(dòng)管路均處于溝通狀態(tài)，而各制動(dòng)輪缸至儲(chǔ)液器的制動(dòng)管路均處于封閉狀態(tài)，各制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力將隨制動(dòng)主缸的輸出壓力而變化，此時(shí)的制動(dòng)過(guò)程與常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)過(guò)程完全相同

在制動(dòng)過(guò)程中，（如下圖所示）電子控制裝置根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速傳感器輸入的車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)判定有車輪趨于抱死時(shí)，ABS就進(jìn)入防抱制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)過(guò)程。例如，電子控制裝置判定右前輪趨于抱死時(shí)，電子控制裝置就使控制右前輪刮動(dòng)壓力的進(jìn)液電磁閥通電，使右前進(jìn)液電磁閥轉(zhuǎn)入關(guān)閉狀態(tài)，制動(dòng)主缸輸出的制動(dòng)液不再進(jìn)入右前制動(dòng)輪缸，此時(shí)，右前出液電磁閥仍末通電而處于關(guān)閉狀態(tài)，右前制動(dòng)輪缸中的制動(dòng)液也不會(huì)流出，右前制動(dòng)輪缸的刮動(dòng)壓力就保持一定，而其它末趨于抱死車輪的制動(dòng)壓力仍會(huì)隨制動(dòng)主缸輸出壓力的增大而增大；如果在右前制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力保持一定時(shí)，電子控制裝置判定右前輪仍然趨于抱死，電子控制裝置又使右前出液電磁閥也通電而轉(zhuǎn)入開(kāi)啟狀態(tài)，右前制動(dòng)輪缸中的部分制動(dòng)波就會(huì)經(jīng)過(guò)處于開(kāi)啟狀態(tài)的出液電磁閥流回儲(chǔ)液器，使右前制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力迅速減小右前輪的抱死趨勢(shì)將開(kāi)始消除，隨著右前制動(dòng)輪缸制動(dòng)壓力的減小，右前輪會(huì)在汽車慣性力的作用下逐漸加速；當(dāng)電子控制裝置根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速傳感器輸入的信號(hào)判定右前輪的抱死趨勢(shì)已經(jīng)完全消除時(shí)，電子控制裝置就使右前進(jìn)液電磁閥和出液電磁閥都斷電，使進(jìn)液電磁閥轉(zhuǎn)入開(kāi)啟狀態(tài)，使出液電磁閥轉(zhuǎn)入關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)也使電動(dòng)泵通電運(yùn)轉(zhuǎn)，向制動(dòng)輪缸泵輸送制動(dòng)液，由制動(dòng)主缸輸出的制動(dòng)液經(jīng)電磁閥進(jìn)入右前制動(dòng)輪缸，使右前制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力迅速增大，右前輪又開(kāi)抬減速轉(zhuǎn)動(dòng)。（參見(jiàn)：汽車電子控制基礎(chǔ)，曹家喆 主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2007年10月）

ABS通過(guò)使趨于抱死車輪的制動(dòng)壓力循環(huán)往復(fù)而將趨于防抱車輪的滑動(dòng)率控制，在峰值附著系數(shù)滑動(dòng)率的附近范圍內(nèi)，直至汽車速度減小至很低或者制動(dòng)主缸的常出壓力不再使車輪趨于抱死時(shí)為止。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)循環(huán)的頻率可達(dá)3~20HZ。在該ABS中對(duì)應(yīng)于每個(gè)制動(dòng)輪缸各有對(duì)進(jìn)液和出液電磁閥，可由電子控制裝置分別進(jìn)行控制，因此，各制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力能夠被獨(dú)立地調(diào)節(jié)，從而使四個(gè)車輪都不發(fā)生制動(dòng)抱死現(xiàn)象。

盡管各種ABS的結(jié)構(gòu)形式和工作過(guò)程并不完全相同，但都是通過(guò)對(duì)趨于抱死車輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行自適應(yīng)循環(huán)調(diào)節(jié)，來(lái)防止被控制車輪發(fā)生制動(dòng)抱死。

第四章 汽車ABS 機(jī)械動(dòng)力學(xué)模型

1.汽車ABS 仿真模型建立的要求：

(1)在仿真建模過(guò)程中要考慮到模型的準(zhǔn)確性和可信度，在不失真的前提下盡量簡(jiǎn)化仿真模型，減少自由度數(shù)，提高求解效率。

(2)能夠正確的根據(jù)路面條件、道路狀況、制動(dòng)強(qiáng)度和法向載荷實(shí)時(shí)計(jì)算出車速和輪速，使模型盡可能反映實(shí)車的運(yùn)動(dòng)狀況。

(3)具有仿真建模改進(jìn)的能力，能方便地修改子模型的參數(shù)，不需要花費(fèi)很大精力或者重新建模，就可以在設(shè)計(jì)階段，插入或改變仿真模型。

ADAMS 軟件計(jì)算功能強(qiáng)大，求解器效率高，具有多種專業(yè)模塊和工具包，以及與其它CAD 軟件的接口，可方便快捷地建立機(jī)械動(dòng)力學(xué)模型，支持Fortran 和C 語(yǔ)言，便于用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)[1]。基于ADAMS軟件的上述優(yōu)點(diǎn)，利用ADAMS 軟件建立汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ABS）的機(jī)械動(dòng)力學(xué)模型。2.模型建立：

汽車是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，對(duì)汽車的ABS 制動(dòng)性能進(jìn)行模擬仿真，輸入的參數(shù)包括制動(dòng)初速，路面條件如干鋪設(shè)路面、濕鋪設(shè)路面、雪路面、冰路面、對(duì)開(kāi)路面、對(duì)接路面等，道路狀況如直道、彎道、上坡、下坡等和整車參數(shù)。輸出的參數(shù)包括汽車制動(dòng)過(guò)程中整車和車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，如制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度、車輪滑移率、車輪角減速度、制動(dòng)器制動(dòng)力、地面制動(dòng)力、地面?zhèn)认蛄?、橫擺力矩等。

根據(jù)以上研究目的，對(duì)整車進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化。汽車懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式和轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)型式對(duì)汽車制動(dòng)性能的影響不大，仿真模型中的慣性參數(shù)由Pro/ENGINEER 軟件三維實(shí)體建模計(jì)算得到，對(duì)懸架系和轉(zhuǎn)向系簡(jiǎn)化如下：

懸架系統(tǒng)只考慮懸架的垂直變形；轉(zhuǎn)向系忽略車輪定位角和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置。把汽車簡(jiǎn)化為具有十個(gè)剛體的模型，共14 個(gè)自由度。十個(gè)剛體分別為車身、一個(gè)后非獨(dú)立懸掛組質(zhì)量、兩個(gè)前獨(dú)立懸掛組質(zhì)量（兩個(gè)前輪橫擺臂和兩個(gè)前輪轉(zhuǎn)向節(jié)）、四個(gè)車輪。兩前輪共有3 個(gè)自由度，車身具有3 個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)和3 個(gè)平動(dòng)自由度，兩后輪各有1 個(gè)自由度，前懸架各有一個(gè)自由度，后懸架1 個(gè)自由度，如圖1 所示。

圖1 整車仿真模型

1—車身 2—后輪 3—后懸架 4—前輪

5—前懸架 6—橫擺臂 7—轉(zhuǎn)向節(jié)

仿真模型包括以下幾個(gè)子模型：

轉(zhuǎn)向系模型：以轉(zhuǎn)向角約束直接作用于左轉(zhuǎn)向節(jié)。

前懸架模型：前懸架是獨(dú)立懸架，一側(cè)的簡(jiǎn)化模型如圖2 所示。轉(zhuǎn)向節(jié)簡(jiǎn)化如圖2 中3 所示，用轉(zhuǎn)動(dòng)副與前輪連接。橫擺臂與減振器以球鉸分別與轉(zhuǎn)向節(jié)和車身連接。

圖2 懸架的簡(jiǎn)化模型

1—車身 2—橫擺臂 3—轉(zhuǎn)向節(jié) 4—輪胎 5—前懸架 6—彈簧

A—轉(zhuǎn)動(dòng)副 B—球鉸 C—轉(zhuǎn)動(dòng)副 D—滑柱鉸 E—球鉸

后懸架是非獨(dú)立懸架，只考慮垂直方向的自由度，懸架與車身之間用平移副表示它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，懸架與車身用彈簧阻尼連接，與后輪用轉(zhuǎn)動(dòng)副連接。

輪胎模型：車輛的各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)主要是通過(guò)輪胎與路面的作用力引起的。采用力約束方法，不考慮輪胎拖距、回正力矩以及滾動(dòng)阻力的影響。采用ADAMS 提供的非線性Pacejka 輪胎模型[2]。

制動(dòng)器模型：采用美國(guó)高速公路車輛仿真模型中的制動(dòng)器模型。

液壓模型：采用ADAMS 中液壓模塊（ADAMS/Hydraulics）建立制動(dòng)系統(tǒng)的液壓仿真模塊。

路面模型：設(shè)計(jì)出路面模型可進(jìn)行對(duì)開(kāi)路面和對(duì)接路面制動(dòng)過(guò)程的仿真計(jì)算。利用ADAMS 中提供的平面（Plane）作為路面模型的基礎(chǔ)，定義了平面（Plane）的長(zhǎng)、寬等參數(shù)，使得汽車制動(dòng)過(guò)程有足夠的空間，利用平面－圓（Plane-Circle）接觸力（Contact）表示車輪與地面之間的法向作用力。ADAMS輪胎模型中沒(méi)有附著系數(shù)變化的路面模塊，為此在ADAMS 提供的路面模塊基礎(chǔ)上，對(duì)對(duì)接路面采用在路面模型上加入標(biāo)記點(diǎn)（Marker）的方法，分別求出前輪和后輪質(zhì)心到標(biāo)記點(diǎn)X 方向上的距離。當(dāng)距離為正時(shí)說(shuō)明輪胎已經(jīng)跨過(guò)了標(biāo)記點(diǎn)，此時(shí)根據(jù)所規(guī)定的路面情況對(duì)輪胎附著系數(shù)進(jìn)行改變，使得模型可以計(jì)算路面附著系數(shù)變化。對(duì)開(kāi)路面也采取了相同的加入標(biāo)記點(diǎn)的方法，進(jìn)行計(jì)算左右側(cè)輪胎相對(duì)于標(biāo)記點(diǎn)Y 方向上的距離。（參見(jiàn)：汽車車身電子與控制技術(shù)，陳無(wú)畏 主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2008年02月）

第五章 制動(dòng)防抱死系統(tǒng)ABS 的控制模型

在ADAMS 中定義了與MATLAB/SIMULINK 的接口，把ADAMS 中建立的非線性機(jī)械模型轉(zhuǎn)化為SIMULINK 的S－FUNCTION 函數(shù)，再把S－FUNCTION 函數(shù)加入到控制模型里，這樣就可以方便的利用SIMULINK 提供的各種強(qiáng)大的工具進(jìn)行控制模型開(kāi)發(fā)，在MATLAB 軟件下進(jìn)行聯(lián)合仿真計(jì)算[3]。圖3 所示為MATLAB/SIMULINK中表示的ADAMS 機(jī)械模型，在ADAMS 中定義四個(gè)車輪的制動(dòng)力矩為輸入變量，定義四個(gè)車輪的速度和滑移率為輸出變量，保存在.m 文件中由MATLAB 調(diào)用。

圖3 ADAMS子模塊

圖4 所示

為在MATLAB/SIMULINK 下開(kāi)發(fā)的ABS 控制模塊，圖中深色的部分為ADAMS 生成的子模塊，輸入?yún)?shù)為制動(dòng)力矩，輸出參數(shù)為車輪速度和車輪滑移率，以車輪的加速度/減速度和車輪滑移率為控制參數(shù)。（參見(jiàn)：汽車車身電子與控制技術(shù)，陳無(wú)畏 主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2008年02月）

圖4 ABS 仿真控制模型

第六章 ABS 聯(lián)合仿真控制規(guī)律結(jié)果與分析

1.確定車輪加速度和參考滑移率的門限值

根據(jù)ADAMS 仿真制動(dòng)過(guò)程計(jì)算出的車輪加速度曲線，分析出加速度門限值為w&

1、減速度門限值為w&2。車輪滑移率下門限值λ1，上門限值λ2。

車輪的加、減速度和滑移率的門限值的確定是一個(gè)反復(fù)交替驗(yàn)證過(guò)程。方法為：計(jì)算車輪的加、減速度和參考滑移率，以參考滑移率為控制參數(shù)初步確定車輪的加、減速度的門限值，再以車輪加、減速度門限值控制車輪的滑移率,確定滑移率的門限值。圖4 中深色的部分為ADAMS 生成的機(jī)械模型，在MATLAB作為一個(gè)S－FUNCTION 函數(shù)參與運(yùn)算。通過(guò)上述交替驗(yàn)證的方法，車輪滑移率和加速度的仿真變化曲線如圖5 所示，實(shí)車測(cè)試數(shù)據(jù)如圖6 所示。比較圖5 和圖6，可以看出仿真數(shù)據(jù)與實(shí)車測(cè)試數(shù)據(jù)相吻合，驗(yàn)證了車輪加速度門限值和滑移率門限值的確定是合理的。

圖5 仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖6 試車實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 圖6 實(shí)車試驗(yàn)數(shù)據(jù)

選取適當(dāng)滑移率門限值λ1，λ2是控制的關(guān)鍵問(wèn)題之一。如果車輪的滑移率大于路面峰值附著系數(shù)相應(yīng)的滑移率λOPT，車輪的側(cè)向附著力很低。在有側(cè)向風(fēng)、道路傾斜或轉(zhuǎn)向制動(dòng)等對(duì)車輛產(chǎn)生橫向力情況下，或左右車輪的地面制動(dòng)力不相等時(shí)，路面不能提供足夠的側(cè)向力使車輛保持行駛方向，車輛容易發(fā)生危險(xiǎn)的甩尾情況，因此滑移率門限值的上限應(yīng)小于λOPT。

理想的ABS 系統(tǒng)應(yīng)能把制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)到一個(gè)合適的范圍內(nèi)，使得車輪的滑移率保持在λOPT附近。如果（λ2 － λ1）取值較小，則控制過(guò)程的保壓時(shí)間較短，需進(jìn)行頻繁的壓力調(diào)節(jié)，壓力調(diào)節(jié)器需進(jìn)行頻繁的動(dòng)作，而壓力調(diào)節(jié)器和制動(dòng)器需要一定的響應(yīng)時(shí)間，過(guò)于頻繁的壓力調(diào)節(jié)會(huì)使壓力調(diào)節(jié)器和制動(dòng)器來(lái)不及響應(yīng)，達(dá)不到控制效果。如果（λ2 － λ1）取值較大，車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不能及時(shí)的控制，車輪的速度波動(dòng)范圍很大，還會(huì)造成制動(dòng)效能降低。2.ABS 的控制周期

控制周期取決于車速信號(hào)采集頻率，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的響應(yīng)時(shí)間和控制邏輯運(yùn)算時(shí)間之和。在仿真模型里進(jìn)行了控制周期對(duì)ABS 控制影響的分析。

模型中采用了改變控制模型與車輛模型之間的通訊時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)控制周期的模擬。以通訊時(shí)間為0.1s 和0.15s 為例，得到結(jié)果如圖7和圖8所示。從兩圖中可以看到控制周期增大，滑移率變化范圍增大，說(shuō)明車輪的線速度變化范圍增大，車輪的抱死趨勢(shì)強(qiáng)烈。在開(kāi)發(fā)ABS 的時(shí)候，應(yīng)盡力縮短控制周期。的聯(lián)合仿真 圖9 為左前輪3～5s 的ABS 仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)，按照邏輯門限值的方式進(jìn)行控制。從圖9 中可以看出，在加速度為－20m/s2 附近，進(jìn)行了快速減壓，車輪的加速度增大，但車輪速度仍在減小。然后在加速度為－22m/s2 時(shí)出現(xiàn)了保壓過(guò)程，此時(shí)滑移率為0.17 左右。緊接著是一個(gè)壓力逐漸增加的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中車輪的加速度逐步減小，但車輪速度繼續(xù)增加，此時(shí)車輪滑移率控制在0.1 附近，接著又是一個(gè)短暫的保壓過(guò)程，車輪的加速度增大，此后又開(kāi)始了新的一輪的制動(dòng)壓力的調(diào)節(jié)。車輪的加速度在（－20～20）m/s2之間，管路壓力在（1.5～4.5）MPa 之間。圖10 為道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較兩圖，仿真數(shù)據(jù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本吻合。（參見(jiàn)：張躍今，宋健.多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件－ADAMS 理論及應(yīng)用研討.機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，1997.9）

圖9 左前輪3～5s 的仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖10 左前輪3～5s 的道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)

第七章 結(jié)論

(1)用兩個(gè)軟件

ADAMS 和MATLAB/SIMULINK分別建立機(jī)械模型和控制模型，發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)合仿真計(jì)算，精度較高。

(2)采用交替驗(yàn)證的方法，確定車輪滑移率和加速度的門限值效果較好。(3)仿真數(shù)據(jù)與道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本吻合，證明仿真方法和仿真模型可行。(4)此模型較準(zhǔn)確地反映ABS 制動(dòng)過(guò)程各參數(shù)的變化情況，可以此為基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)車的ABS 控 制算法的開(kāi)發(fā)，縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，減少開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)。

(5)此模型還易于擴(kuò)展，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和研究ABS 以及與ASR(Acceleration Slip Regulation)、ACC(Adaptive Cruise Control)的集成化系統(tǒng)。

致 謝

在這短短幾個(gè)月的時(shí)間里畢業(yè)論文能夠得以順利完成，并非一人之功。感謝所有指導(dǎo)過(guò)我的老師，幫助過(guò)我的同學(xué)和一直關(guān)心、支持著我的家人。感謝你們對(duì)我的教誨、幫助和鼓勵(lì)。在這里，我要對(duì)你們表示深深的謝意！

感謝我的指導(dǎo)老師——田文超老師，沒(méi)有您認(rèn)真、細(xì)致的指導(dǎo)就沒(méi)有這篇論文的順利完成。和您的交流并不是很多，但只要是您提醒過(guò)該注意的地方，我都會(huì)記下來(lái)。事實(shí)證明，這些指導(dǎo)對(duì)我?guī)椭艽蟆?/p>

感謝我的父母，沒(méi)有他們，就沒(méi)有我的今天。你們的鼓勵(lì)與支持，是我前進(jìn)的強(qiáng)大動(dòng)力和堅(jiān)實(shí)后盾。

最后，感謝身邊所有的老師、朋友和同學(xué)，感謝你們?nèi)陙?lái)的關(guān)照與寬容，與你們一起走過(guò)的繽紛時(shí)代，將會(huì)是我一生最珍貴的回憶。

參考文獻(xiàn)：

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第三篇：Linux操作系統(tǒng)研究論文

隨著IT產(chǎn)業(yè)巨頭紛紛宣布對(duì)Linux的支持，Linux正在迅速擴(kuò)展其應(yīng)用市場(chǎng)，特別是服務(wù)器市場(chǎng)。在標(biāo)準(zhǔn)上，Linux與pOSIX1003.1兼容，但它具有比以住的UNIX系統(tǒng)更合理的內(nèi)核結(jié)構(gòu)。由于它的開(kāi)放性，各種被人們廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都在該系統(tǒng)中得到了實(shí)現(xiàn)。目前人們所使用的Linux系統(tǒng)一般是指由Linux核心、外殼(SHELL)及外圍應(yīng)用軟件構(gòu)成的發(fā)行版本。Linux發(fā)行版本是不同的公司或組織將Linux核心、外殼、安裝工具、應(yīng)用軟件有效捆綁起來(lái)的結(jié)果，所以種類繁多，各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。但就其總體而言，這些發(fā)行版本具有對(duì)盡可能多的網(wǎng)卡的支持。本文僅就RedHat5.1這個(gè)特定發(fā)行版本下的網(wǎng)卡的選擇、安裝、配置進(jìn)行討論，希望對(duì)于其他發(fā)行版本的同樣問(wèn)題有點(diǎn)借鑒作用。

就象UNIX，Linux支持的網(wǎng)卡主要是以太網(wǎng)卡。如3COM、ACCTON、AT＆T、IBM、CRYSTAL、D－LINK等眾多品牌的以太網(wǎng)卡只要安裝配置正確，都可以得到你所期望的效果。

一、Linux中網(wǎng)卡的工作原理

為了將這個(gè)問(wèn)題說(shuō)明的更清楚一些，不妨先簡(jiǎn)要地剖析一下Linux是如何讓網(wǎng)卡工作的。一般來(lái)說(shuō)，Linux核心已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層及更上層部分。網(wǎng)絡(luò)層的實(shí)現(xiàn)依賴于數(shù)據(jù)鏈路層的有效工作。網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序就是數(shù)據(jù)鏈路層與物理層的接口。通過(guò)調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序的發(fā)送例程向物理端口發(fā)送數(shù)據(jù)，調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序的接收例程從物理端口接收數(shù)據(jù)。

1.網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序

簡(jiǎn)單地說(shuō)，要將你手中的網(wǎng)卡利用起來(lái)，你唯一要做的是得到這塊網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序。驅(qū)動(dòng)程序提供了面向操作系統(tǒng)核心的接口和面向物理層的接口。

驅(qū)動(dòng)程序的操作系統(tǒng)接口是一些用于發(fā)現(xiàn)網(wǎng)卡、檢測(cè)網(wǎng)卡參數(shù)以及發(fā)送接收數(shù)據(jù)的例程。當(dāng)驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)始運(yùn)作時(shí)，操作系統(tǒng)首先調(diào)用檢測(cè)例程以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中安裝的網(wǎng)卡。如果該網(wǎng)卡支持即插即用，那么檢測(cè)例程應(yīng)該可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)卡的各種參數(shù)；否則你就要在驅(qū)動(dòng)程序運(yùn)作前，設(shè)置好網(wǎng)卡的參數(shù)供驅(qū)動(dòng)程序使用。當(dāng)核心要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序的發(fā)送例程。發(fā)送例程將數(shù)據(jù)寫入正確的空間，然后激活物理發(fā)送過(guò)程。

驅(qū)動(dòng)程序面向物理層的接口是中斷處理例程。當(dāng)網(wǎng)卡接收到數(shù)據(jù)、發(fā)送過(guò)程結(jié)束，或者發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，網(wǎng)卡產(chǎn)生一個(gè)中斷，然后核心調(diào)用該中斷的處理例程。中斷處理例程判斷中斷發(fā)生的原因，并進(jìn)行響應(yīng)的處理。比如當(dāng)網(wǎng)卡接收到數(shù)據(jù)而發(fā)生中斷時(shí)，中斷處理例程調(diào)用接收例程進(jìn)行接收。

2.驅(qū)動(dòng)程序工作參數(shù)

驅(qū)動(dòng)程序的工作參數(shù)因網(wǎng)卡性質(zhì)的不同而不同，大致包括I/O端口號(hào)、中斷號(hào)、DMA通道、共享存儲(chǔ)區(qū)等。輸入輸出端口號(hào)又被稱為輸入輸出基地址，當(dāng)網(wǎng)卡工作于端口輸入輸出模式時(shí)被使用。端口輸入輸出模式需要CpU的全程干預(yù)，但所需硬件及存儲(chǔ)空間要求較低。CpU通過(guò)端口號(hào)指定的空間與網(wǎng)卡交換數(shù)據(jù)。中斷號(hào)是網(wǎng)卡的中斷序號(hào)，只要不與其它設(shè)備沖突即可。當(dāng)網(wǎng)卡使用DMA方式時(shí)，它要使用DMA通道批量傳輸數(shù)據(jù)而不需要CpU的干預(yù)。

對(duì)于一塊具體的網(wǎng)卡，如果網(wǎng)卡支持完全自動(dòng)檢測(cè)，那么一個(gè)參數(shù)也不用指定，驅(qū)動(dòng)程序的檢測(cè)例程會(huì)自動(dòng)設(shè)定所需參數(shù)。一般情況，你需要人工設(shè)定這些參數(shù)的一部分。如果你的網(wǎng)卡使用端口輸入輸出模式，你要設(shè)定端口號(hào)和中斷號(hào)。如果你的網(wǎng)卡使用DMA模式，你要設(shè)定DMA通道和中斷號(hào)。如果你的網(wǎng)卡使用共享存儲(chǔ)區(qū)的模式，那你就得設(shè)定共享存儲(chǔ)區(qū)的地址范圍。

3.驅(qū)動(dòng)程序的使用方式

有了網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序后，你可以選擇是把驅(qū)動(dòng)程序加入到Linux核心之中還是把驅(qū)動(dòng)程序加工成獨(dú)立模塊。Linux系統(tǒng)一個(gè)引人入勝的長(zhǎng)處就是可以定制系統(tǒng)的核心。把需要頻繁調(diào)用的功能加入系統(tǒng)核心，可以大大提高系統(tǒng)的效率。在這種情況下系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)核心自動(dòng)加載網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序。驅(qū)動(dòng)程序的參數(shù)可以通過(guò)LILO命令參數(shù)加以指

定。系統(tǒng)啟動(dòng)后驅(qū)動(dòng)程序永久駐留核心，不能用常規(guī)的方法將其卸載。至于定制的系統(tǒng)核心，是通過(guò)重新編譯得到的；如何編譯核心將在后文敘及。

如果把驅(qū)動(dòng)程序編譯成可裝載模塊，就可以用系統(tǒng)提供的命令在系統(tǒng)啟動(dòng)后隨時(shí)加載。隨時(shí)加載的好處是減少內(nèi)存開(kāi)銷，易于管理，但同時(shí)也犧牲了一點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男省ｒ?qū)動(dòng)程序的參數(shù)是在命令行中直接輸入或通過(guò)配置文件指定。

二、網(wǎng)卡安裝前的準(zhǔn)備在安裝網(wǎng)卡前，務(wù)必檢查是否具備下列條件：

1.硬件方面

以太網(wǎng)卡

網(wǎng)絡(luò)連接線及連接頭，如10base－T一般為8芯雙絞線配RJ－45接口

2.軟件方面

Linux操作系統(tǒng)

網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序(目標(biāo)碼或源代碼)

＊網(wǎng)卡配置程序

＊軟件開(kāi)發(fā)工具，如GNU工具包(包括編譯器gcc、make等)

3.系統(tǒng)配置信息

可用的端口地址

可用的中斷號(hào)

以上不帶星號(hào)標(biāo)記的是必要條件，帶星號(hào)的是視情況不同而要求的條件。具體情況在下面進(jìn)一步說(shuō)明。

三、網(wǎng)卡的安裝及配置

第一步：配置以太網(wǎng)卡的工作參數(shù)

配置網(wǎng)卡就是配置網(wǎng)卡的工作參數(shù)，如端口地址、中斷號(hào)等。網(wǎng)卡的缺省參數(shù)一般存儲(chǔ)于網(wǎng)卡內(nèi)部的EEpROM，這是網(wǎng)卡出廠前設(shè)置好的。缺省參數(shù)在大多數(shù)情況下是可行的，但如果這些參數(shù)與你的系統(tǒng)有沖突并且網(wǎng)卡又不支持軟件動(dòng)態(tài)設(shè)置，那么你就要使用網(wǎng)卡的設(shè)置程序。并不是所有的網(wǎng)卡都要經(jīng)過(guò)這一步，因?yàn)橛行┚W(wǎng)卡支持通過(guò)驅(qū)動(dòng)軟件及其輸入?yún)?shù)來(lái)確定網(wǎng)卡的工作參數(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)查閱網(wǎng)卡使用說(shuō)明書(shū)來(lái)確定這一點(diǎn)。

網(wǎng)卡的設(shè)置程序與驅(qū)動(dòng)程序不同，設(shè)置程序僅僅用來(lái)對(duì)網(wǎng)卡EEpROM中的設(shè)置進(jìn)行修改。網(wǎng)卡程序本身可能運(yùn)行在其它操作系統(tǒng)下，如WINDOWS95/98、OS/

2、DOS等。如果是非Linux平臺(tái)，那你就先在適合設(shè)置程序運(yùn)行的系統(tǒng)中安裝網(wǎng)卡，按設(shè)置程序說(shuō)明設(shè)置網(wǎng)卡參數(shù)。然后再在Linux系統(tǒng)下安裝該網(wǎng)卡。

第二步：安裝Linux系統(tǒng)

假如你將要安裝以太網(wǎng)卡的Linux系統(tǒng)本身還未安裝，那么可以先試著在安裝Linux的同時(shí)安裝網(wǎng)卡。這一步成功的前提是你的Linux發(fā)行版本包含將要安裝的網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序。

運(yùn)行Linux的安裝程序，按提示進(jìn)行操作，別忘了安裝核心的網(wǎng)絡(luò)部分。當(dāng)進(jìn)行到LAN配置時(shí)，安裝程序會(huì)列出它支持的所有網(wǎng)卡的類型。看看你的網(wǎng)卡是否榜上有名。隨著Linux發(fā)行版本的不斷升級(jí)，目前RedHat 6.0已經(jīng)覆蓋了常用的網(wǎng)卡類型。如果很幸運(yùn)地你的網(wǎng)卡恰好在其中，那么下文討論的很多步驟都可以不必考慮了，安裝程序會(huì)自動(dòng)完成網(wǎng)卡的安裝與驅(qū)動(dòng)。但如果沒(méi)找到適用于你的網(wǎng)卡類型，也不必?fù)?dān)心，繼續(xù)下一步。

第三步：手工安裝網(wǎng)卡

安裝網(wǎng)卡也就是安裝網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序。網(wǎng)卡要工作必須要有驅(qū)動(dòng)程序，并且驅(qū)動(dòng)程序越成熟越好。驅(qū)動(dòng)程序一般由網(wǎng)卡的生產(chǎn)或供應(yīng)商提供。由于Linux是一個(gè)起步不久的新興操作系統(tǒng)，網(wǎng)卡的生產(chǎn)商并不一定提供Linux環(huán)境下的驅(qū)動(dòng)程序。這時(shí)候你就得從其它途徑想辦法了，比如到INTERNET上專門提供硬件驅(qū)動(dòng)程序的網(wǎng)站查找一下，也可以在新聞組上貼個(gè)求助信息。總之，只有得到網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序后，方可進(jìn)行下一步。

網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序有兩種類型。一是可直接使用的二進(jìn)制代碼；另一種是驅(qū)動(dòng)程序的源代碼。二進(jìn)制代碼一般是預(yù)先編譯好的可裝載模塊。源代碼可以編譯成可裝載模塊，也可以編譯成系統(tǒng)核心的一部分。如何把源代碼編譯成可裝載模塊不在本文討論之列，具體可以查閱驅(qū)動(dòng)程序的說(shuō)明書(shū)。

1.可裝載模塊的使用

系統(tǒng)提供了一組命令用于將驅(qū)動(dòng)程序模塊載入內(nèi)存執(zhí)行。這些命令包括modprobe、insmod、Ismod、rmmod。modprobe 與insmod命令功能相似，但是方式各異。

modprobe 命令使用配置文

件/erc/config.modules來(lái)加載可執(zhí)行模塊。要用 modprobe命令加載以太網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序，可以在 config.modules文件中加入：

alias eth0 drivermodule(drivermodule是驅(qū)動(dòng)程序模塊的名稱)

這行配置信息把以太網(wǎng)卡的設(shè)備名與驅(qū)動(dòng)程序模塊聯(lián)系起來(lái)。modprobe命令依據(jù)這條信息，自動(dòng)加載存放于 /lib/library/xxxx/net目錄下名為 drivermodule.o的模塊。因此要使 modprobe命令找到驅(qū)動(dòng)程序模塊，必須將該模塊放在 /lib/library/xxxx/net目錄下。

那么驅(qū)動(dòng)程序的參數(shù)如何指定呢?還是使用conf.modules文件。方法是在接著上述配置信息的后面加入下行信息：

options drivermodule parml=valuel,parm2=value2,……

這里parm1 是驅(qū)動(dòng)程序可以接受的參數(shù)名，valuel是該參數(shù)值；依次類推。

比如options cs89x0 io=0x200 irq=0xA media=aui

insmod命令直接通過(guò)命令行參數(shù)將驅(qū)動(dòng)程序模塊載入內(nèi)存，并可以在命令中指定驅(qū)動(dòng)程序參數(shù)。例如：

insmod drivermodule.o parml=valuel,parm2=value2,……

以上兩個(gè)命令中可以使用驅(qū)動(dòng)程序參數(shù)要依據(jù)具體的網(wǎng)卡及其驅(qū)動(dòng)程序而定，要仔細(xì)閱讀網(wǎng)卡及驅(qū)動(dòng)程序的說(shuō)明書(shū)。有的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序可以用這些參數(shù)覆蓋網(wǎng)卡本身EEpROM中存儲(chǔ)的參數(shù)。有的則必須使用EEpROM中的參數(shù)。有的因?yàn)轵?qū)動(dòng)程序不自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)卡使用的參數(shù)，所以還得把網(wǎng)卡使用的EEpROM中的參數(shù)傳給驅(qū)動(dòng)程序。

卸載驅(qū)動(dòng)程序模塊使用rmmod命令：

rmmod drivermodule.o

2.把驅(qū)動(dòng)程序編譯入系統(tǒng)核心

除了以可裝載模塊的形式使用驅(qū)動(dòng)程序，還可以把驅(qū)動(dòng)程序編譯進(jìn)Linux核心，以獲取更高的效率。這種方式需要驅(qū)動(dòng)程序的源代碼、Linux核心源代碼及其編譯工具。Linux核心的編譯過(guò)程包括配置核心、重建依賴關(guān)系、生成核心代碼等步驟。配置核心的過(guò)程是用系統(tǒng)提供的配置工具(make config 或make menuconfig)重新生成用來(lái)編譯核心的眾多make文件的過(guò)程。為了讓核心的配置工具了解你的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序，你需要修改一些核心的配置文件。

(1)修改配置文件：主要修改核心源代碼目錄下的四個(gè)文件，即drivers/net/CONFIG文件、drivers/net/Config.in文件、drivers/net/Makefile 文件和drivers/net/Space.c文件。CONFIG和Config.in文件用于控制核心配置工具(make config 或make menuconfig)的運(yùn)行，主要是加入關(guān)于是否包括該網(wǎng)卡的支持提示。Makefile 和Space.c文件用于編譯核心代碼并說(shuō)明面向核心的接口。詳細(xì)語(yǔ)句參見(jiàn)下面例子。

(2)運(yùn)行核心配置工具：在核心源代碼目錄下執(zhí)行make config或 make menuconfig命令。make config是面向命令行的，通過(guò)逐句回答提問(wèn)來(lái)配置核心。由于其在配置過(guò)程中不可改變或撤消以前的回答，故多有不便。make menuconfig 則是通過(guò)窗口菜單方式，使用起來(lái)很方便。就本文而言，你只要在上一步中正確修改了配置文件，那么在config中會(huì)出現(xiàn)是否需要該網(wǎng)卡支持的提問(wèn)，你選擇‘y’。或者在menuconfig中的 network菜單中出現(xiàn)表示該網(wǎng)卡的菜單項(xiàng)，把它選上即可。

(3)重建依賴關(guān)系：很簡(jiǎn)單，執(zhí)行make dep和make clean命令。

(4)生成核心代碼：執(zhí)行make zImage 命令。這個(gè)命令開(kāi)始真正編譯核心代碼，并把核心代碼存放為arch/i386/boot 目錄下的zImage。

(5)為了使用新的核心代碼，你需要用新的核心代碼替換原有的。原有的核心代碼一般存放在/boot 目錄下，文件名稱類似于vmlinuz－v.s.r－m(v.s.r－m)表示核心的版本號(hào))。如vmlinuz－2.0.34－1。執(zhí)行下列命令：

cp arch/i386/boot/zImage /boot/vmlinuz－v.s.r－m

為了安全起見(jiàn)，可以先把原有的核心代碼做個(gè)備份，以便發(fā)生錯(cuò)

誤時(shí)恢復(fù)。

至此，你可以重新引導(dǎo)系統(tǒng)以使用新的帶有正確網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)支持的Linux核心。唯一剩下未解決的是驅(qū)動(dòng)程序的參數(shù)問(wèn)題。有些網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序如果不輸入?yún)?shù)，那它工作就會(huì)不正常，甚至根本不工作。由于現(xiàn)在網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序是系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)由核心載入運(yùn)行的，系統(tǒng)啟動(dòng)之后用戶就很難改變這些參數(shù)了，所以你必須在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)告訴Linux核心網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序使用的參數(shù)。具體方法有兩種：

(1)在系統(tǒng)引導(dǎo)程序LILO中輸入。

在LILO開(kāi)始引導(dǎo)系統(tǒng)時(shí)，用ether子命令設(shè)定以太網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的參數(shù)。ether命令的使用方式為：

LILO：linu xether=IRO.BASE_ADDR,NAME

這里帶下劃線的是要輸入的部分，IRQ表示中斷號(hào)，BASE_ADDR表示端口號(hào)，NAME表示網(wǎng)卡的設(shè)備名。例如：linux ether=15,0x320,eth0

(2)在LILO配置文件中設(shè)定。

每次在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)再輸入驅(qū)動(dòng)程序參數(shù)似乎有點(diǎn)過(guò)于麻煩。幸好系統(tǒng)提供了LILO的配置文件可以用來(lái)永久性的設(shè)置Linux系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的子命令。方法是在/etc/lilo.conf文件中的適當(dāng)位置加入以下一行：

append=“ether=IRQ, BASE_ADDR,NAME”

這里帶下劃線部分的意義同上。加入這一行后，還需要用/sbin/lilo命令把這個(gè)配置寫入引導(dǎo)程序。

第四步：網(wǎng)絡(luò)配置及測(cè)試

安裝完網(wǎng)卡就可以配置網(wǎng)絡(luò)通信了。配置網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單地就是使用ifconfig命令，例如：

ifconfig eth0 1.2.3.4 netmask 255.0.0.0 up

最后ping一下網(wǎng)上其它機(jī)器的ip地址，檢查網(wǎng)絡(luò)是否連通。

五、一個(gè)以太網(wǎng)卡安裝實(shí)例

下面以Cirrus公司生產(chǎn)的Crystal CS8920以太網(wǎng)卡為例，詳細(xì)說(shuō)明上述安裝配置過(guò)程。本例中，有些命令參數(shù)，如核心源代碼目錄等，是以我使用的系統(tǒng)環(huán)境為出發(fā)點(diǎn)。具體應(yīng)用中還要加以本地化。為了更接近實(shí)際，例子中也包括了對(duì)安裝中碰到的問(wèn)題的描述。

1.此網(wǎng)卡是IBM pC機(jī)的內(nèi)置式網(wǎng)卡，機(jī)器只提供了Windows95/98環(huán)境下的驅(qū)動(dòng)程序。由于RedHat 5.0發(fā)行版本尚未提供對(duì)此網(wǎng)卡的直接支持，所以從Cirrus的站點(diǎn)上找到并下載了該網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序的Linux版本，是一個(gè)名為L(zhǎng)inux102_tar.gz的壓縮文件。

2.文件Linux102_tar.gz解壓后包括五個(gè)文件。包括源代碼，僅適用于Linux 2.0版本的目標(biāo)模塊以及readme文件。

3.查閱readme文件后，了解到這個(gè)驅(qū)動(dòng)程序只能使用網(wǎng)卡EEpROM中設(shè)定的端口號(hào)(I/O基地址)、中斷號(hào)。為了知道網(wǎng)卡EEpROM的設(shè)置，又從Cirrus站點(diǎn)下載了該網(wǎng)卡DOS版本的設(shè)置程序setup.exe

4.在DOS中運(yùn)行setup.exe，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)卡的起始端口號(hào)為0x360，中斷號(hào)為10，與別的設(shè)備有沖突。選擇setup.exe程序的相應(yīng)菜單，把中斷號(hào)改成5。另外，此驅(qū)動(dòng)程序不支持plug and play，故也在setup.exe中將網(wǎng)卡的pnp功能屏蔽掉。

5.我所使用的RedHat 5.0的Linux核心版本為2.0.34,所以不能用現(xiàn)成的驅(qū)動(dòng)程序目標(biāo)模塊，需要自己動(dòng)手編譯。如上文所述，有兩種方式使用此驅(qū)動(dòng)程序。

6.如果要編譯成獨(dú)立模塊，執(zhí)行下列命令：

gcc －D_KERNEL_－I/usr/src/linux/include －I/usr/src/linux/net/inet－Wall －Wstrictprototypes －02 －fomit－frame－pointer －DMODULE －DCONFIG_MODVERSIONS －ccs89x0.c

編譯結(jié)果是名為cs89x0.o的驅(qū)動(dòng)程序目標(biāo)模塊。要裝載此驅(qū)動(dòng)程序，輸入下列命令： insmod cs89x0.o io=0x360 irq=10

要卸載此驅(qū)動(dòng)程序，用rmmod命令：

rmmod cs89x0.o

7.如果要將驅(qū)動(dòng)程序編進(jìn)系統(tǒng)核心，修改/usr/src/linux/drivers/net/CONFIG,加入：

CS89x0_OpTS=

修改/usr/src/linux/drivers/net/Config.in，加入：

tristate‘CS8920 Support’CONFIG_CS8920

以上兩行是為了讓make config在配置過(guò)程中詢問(wèn)是否增加CS8920網(wǎng)卡的支持。修改/usr/src/linux/drivers/net/Makefile加入：

ifeq((CONFIG_CS8920),y)

L_OBJS＋=cs89x0.o

endif

修改/usr/src/linux/drivers/net/Space.c，加入：

extern int cs89x0_probe(struct device ＊dev);

……

＃ifdef CONFIG_CS8920

＆＆ cs89x0_probe(dev)；

＃endif

以上兩段是為了編譯并輸出網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序及其例程。

把驅(qū)動(dòng)程序源代碼拷到/usr/src/linux/drivers/net目錄下。

在/usr/src/linux目錄下執(zhí)行 make config或 make menuconfig，選擇核心CS8920網(wǎng)卡支持。

執(zhí)行make dep、make clean命令。最后用 make zImage 編譯Linux核心。

如何設(shè)置核心驅(qū)動(dòng)程序參數(shù)，上節(jié)已有說(shuō)明，不再贅述。

六、結(jié)束語(yǔ)

與其它外設(shè)一樣，以太網(wǎng)卡種類繁多，對(duì)于新興的操作系統(tǒng)Linux來(lái)說(shuō)，是否能夠有效地支持這些設(shè)備，直接關(guān)系著Linux的發(fā)展前途。

第四篇：多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝(論文)

XINYU UNIVERSITY

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

（2013屆）

題

目 多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

二級(jí)學(xué)院 新能源科學(xué)與工程學(xué)院

專 業(yè) 光伏材料加工及其應(yīng)用

班 級(jí) 10級(jí)光伏材料

（一）班

學(xué) 號(hào) 1003020138 學(xué)生姓名 紀(jì) 濤 指導(dǎo)教師 胡 耐 根

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

目錄

摘要?????????????????????????????1 Abstract???????????????????????????2 第 1 章 緒論?????????????????????????3 第 2 章 多晶硅太陽(yáng)電池制備工藝????????????????5 2.1 一次清洗工序???????????????????????5 2.1.1 一次清洗工序的原理??????????????????5 2.1.2 一次清洗工序的工藝參數(shù)????????????????5 2.2 擴(kuò)散工序?????????????????????????6 2.2.1 擴(kuò)散原理???????????????????????6 2.2.2 擴(kuò)散工藝???????????????????????7 2.3 濕法刻蝕的工序及其原理??????????????????8 2.4 等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工序???????????????10 2.4.1 等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積氮化硅薄膜的原理???????10 2.5 絲網(wǎng)印刷工序及其工作原理?????????????????11 2.6 測(cè)試分選工序及太陽(yáng)能測(cè)試儀的原理 ???????????? 13 2.7 小結(jié)???????????????????????????15 第 3 章 多晶硅太陽(yáng)能電池行業(yè)展望???????????????16 參考文獻(xiàn)(References)?????????????????????17 致謝?????????????????????????????18

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

摘 要

長(zhǎng)期以來(lái)隨著能源危機(jī)的日益突出，傳統(tǒng)能源已不能滿足能源結(jié)構(gòu)的需求，然而光伏發(fā)電技術(shù)被認(rèn)為是解決能源衰竭和環(huán)境危機(jī)的主要途徑。而多晶硅太陽(yáng)能電池份額占據(jù)光伏市場(chǎng)的絕大部分，并呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)，有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

本文在闡明了國(guó)內(nèi)外光伏市場(chǎng)以及光伏技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，對(duì)多晶硅太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)及其特性簡(jiǎn)述，同時(shí)對(duì)其制備工藝：一次清洗→擴(kuò)散→濕法刻蝕去背結(jié)→PECVD(等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積)→絲網(wǎng)印刷→ 燒結(jié)→測(cè)試分選做簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：多晶硅太陽(yáng)能電池；光伏技術(shù)；光伏工藝；

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

Preparation technology of polycrystalline silicon solar cell

Abstract

For a long time as the energy crisis increasingly prominent, the traditional energy cannot satisfy the needs of the energy structure, however, photovoltaic power generation technology is regarded as the main way to solve the crisis of energy exhaustion and environment and polycrystalline silicon solar cell occupies most parts of photovoltaic market share, and presents the rising trend year by year, has great development potential。

This paper illustrates the domestic PV market trends and the development of photovoltaic technology firstly, and makes a brief introduction on the preparation process of polycrystalline silicon solar cell secondly: cleaning →diffusion →wet etching →PECVD →screen printing →sintering →testing and sorting.Keywords: polycrystalline silicon solar cell;photovoltaic technology;photovoltaic process;

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

第 1 章

緒論

隨著經(jīng)濟(jì)全球化貿(mào)易國(guó)際化的發(fā)展，傳統(tǒng)能源煤、石油、天然氣等已不再是世界能源市場(chǎng)占有率擴(kuò)張最快的，相反，新型可再生能源核能發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電，而光伏行業(yè)經(jīng)歷了從航天到地面應(yīng)用的巨大變化，太陽(yáng)能發(fā)電正飛速增加其市場(chǎng)份額，以求緩解能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題。

鑒于各種新型能源發(fā)電的弊端，相比較之下人們普遍認(rèn)為太陽(yáng)能發(fā)電具備廣闊的發(fā)展前景。太陽(yáng)能作為一種新型、潔凈、可再生能源，它與常規(guī)能源以及其它新型能源相比有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)[1]：第一：儲(chǔ)能豐富，取之不盡用之不竭。第二：不存在地域性限制，方便且不存在輸電線路的遠(yuǎn)程運(yùn)輸問(wèn)題。第三，潔浄，不會(huì)影響生態(tài)平衡和人類的身體健康，太陽(yáng)能發(fā)電的種種優(yōu)勢(shì)，得到人類社會(huì)的一致認(rèn)可。尤其是在遭受能源衰竭和環(huán)境危機(jī)的今天，人們更是把它當(dāng)做緩解能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題的有效途徑。世界各地政府紛紛采取一系列相關(guān)政策，加大對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的財(cái)政補(bǔ)貼，促使光伏技術(shù)快速進(jìn)步，生產(chǎn)規(guī)模不斷壯大，早日實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的大規(guī)模普及。

多晶硅太陽(yáng)電池是一種將光能轉(zhuǎn)化為電能的光電轉(zhuǎn)換裝置，在P 型硅襯底表面，利用POCl3 液態(tài)源擴(kuò)散工藝制得厚度約為0.5um 的N型重?fù)诫s層，P 型層與N 型層接觸，形成pn 結(jié)，產(chǎn)生光伏效應(yīng)[2]。同時(shí)，正Ag 電極可與N 型重?fù)诫s層形成良好的歐姆接觸，用于收集光生電流。位于最上層的氮化硅薄膜起到鈍化和減反射的作用。背Al 與P型硅片接觸，在燒結(jié)的過(guò)程中，形成良好的Al 背場(chǎng)，降低背表面復(fù)合電流，增加開(kāi)路電壓。

多晶硅太陽(yáng)電池主要是依靠半導(dǎo)體pn結(jié)的光生伏特效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的[3]。當(dāng)光線照射到太陽(yáng)能電池的正表面時(shí)，大部分光子被硅材料吸收。其中，能量E=hv＞Eg 的光子就會(huì)將能量傳遞給硅原子，使處于價(jià)帶的電子激發(fā)到導(dǎo)帶，產(chǎn)生新的電子-空穴對(duì)。新的電子-空穴又會(huì)在內(nèi)建電場(chǎng)的作用下被分離，電子由p區(qū)流向n區(qū)，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子和空穴在pn 結(jié)兩側(cè)集聚形成了電勢(shì)差，當(dāng)外部接通電路后，在該電勢(shì)差的作用下，將會(huì)

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

有電流流過(guò)外部電路，從而產(chǎn)生一定的輸出功率。其結(jié)構(gòu)和光電轉(zhuǎn)換原理圖如下1-1和1-2。

圖1-1多晶硅太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)

圖1-2多晶硅光電轉(zhuǎn)換原理 4

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

第 2 章 多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

由晶體硅太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)和原理可知，多晶硅太陽(yáng)能電池的常規(guī)制備流程[4]如下：一次清洗（制絨）→ 擴(kuò)散（形成pn 結(jié)）→ 二次清洗（濕法刻蝕去背結(jié)）→ PECVD（鍍氮化硅）→ 絲網(wǎng)印刷（形成電極和背場(chǎng)）→ 燒結(jié)（形成歐姆接觸）→ 測(cè)試（獲得電性能）。接下來(lái)，將逐一介紹制備多晶硅太陽(yáng)能電池各工序的工藝及原理。

2.1 一次清洗工序

2.1.1 一次清洗工序的原理

多晶硅太陽(yáng)能電池制備流程中的一次清洗工序，主要目的是去除硅片表面的臟污和機(jī)械損傷層，在硅片表面形成絨面結(jié)構(gòu)（俗稱制絨），增強(qiáng)太陽(yáng)能電池的陷光作用。我們知道，單晶硅太陽(yáng)能電池制絨主要是依靠堿的各向異性腐蝕特性，在（100）晶面上形成連續(xù)、均勻、細(xì)膩的正金字塔結(jié)構(gòu)，從而起到良好的減反射作用。而多晶硅各個(gè)晶粒的晶向不一樣，若同樣采用堿腐蝕，則得不到很好的金字塔絨面化結(jié)構(gòu)。為了得到良好的多晶硅絨面化結(jié)構(gòu)，人們嘗試了許多方法，比如反應(yīng)離子刻蝕法、機(jī)械刻槽法和化學(xué)腐蝕法等。綜合成本以及制備工藝的難易程度考慮，化學(xué)腐蝕法在工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。接下來(lái)就對(duì)化學(xué)腐蝕法制備多晶硅太陽(yáng)能電池絨面的原理做一下簡(jiǎn)單介紹。

與單晶硅太陽(yáng)能電池堿制絨工藝不同的是，多晶硅太陽(yáng)能電池采取酸制絨工藝。酸制絨體系主要由HNO3 和HF 組成，具體的反應(yīng)方程式[5]如下： 3Si+4HNO3——3SiO2+2H2O+4NO(2.1)SiO2+6HF——H2(SiF6)+2H2O(2.2)其中，HNO3 作為強(qiáng)氧化劑，將Si 氧化成致密不溶于水的SiO2 附著在硅片表面上，阻止HNO3 與Si 的進(jìn)一步反應(yīng)。但SiO2 可以與溶液中的HF 發(fā)生反應(yīng)，生成可溶于水的絡(luò)合物H2(SiF6)，導(dǎo)致SiO2 層被破壞，此時(shí)，HNO3 與Si 再次發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，硅片表面不斷的被腐蝕，最終形成連續(xù)致密的“蟲(chóng)孔狀”結(jié)構(gòu)。

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

此方法不需要采用特定的反應(yīng)裝置、工藝簡(jiǎn)單、制造成本低，而且制備出的多晶硅絨面反射率低，可以與雙層減反射膜相比。但此方法為純化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的穩(wěn)定性不易控制，而且影響制絨效果的因素眾多，比如滾輪速度、反應(yīng)溫度、硅片摻雜水平以及原始硅片的表面狀況等。2.1.2 一次清洗工序的工藝參數(shù)

本工序采用由腐蝕槽、堿洗槽、酸洗槽構(gòu)成的自動(dòng)制絨設(shè)備。在向各槽內(nèi)配置化學(xué)溶液前，需對(duì)槽體進(jìn)行預(yù)處理。首先用水槍將滾輪、槽蓋、槽體沖洗干凈，然后注入一定量的去離子水，讓設(shè)備自動(dòng)循環(huán)10min 后，排掉污水。再按照上述操作重復(fù)一遍，待廢水排干凈后即可制備化學(xué)溶液。

各槽內(nèi)化學(xué)溶液的初始配方[6]為：腐蝕槽：濃度為50%的氫氟酸溶液45L，濃度為68%的硝酸溶液28L；堿洗槽：濃度為45%的氫氧化鈉溶液5.2L；酸洗槽：濃度為50%的氫氟酸溶液28L，濃度為36%的鹽酸溶液58L。由于各槽是依靠化學(xué)反應(yīng)來(lái)對(duì)硅片進(jìn)行腐蝕的，反應(yīng)的過(guò)程中必須伴有新的生成物產(chǎn)生和初始化學(xué)品的消耗，這就要求我們按時(shí)補(bǔ)液以及換液。

伴隨著化學(xué)反應(yīng)的不斷進(jìn)行，我們需要每小時(shí)向各槽填充的溶液量為：腐蝕槽：濃度為50%的氫氟酸溶液12.6L，濃度為68%的硝酸溶液11.4L；堿洗槽：濃度為45%的氫氧化鈉溶液1.6L；酸洗槽：濃度為50%的氫氟酸溶液0.8L，濃度為36%的鹽酸溶液2.4L。另外，腐蝕槽每生產(chǎn)156×156(cm2)規(guī)格的硅片15萬(wàn)片后，需重新制配腐蝕液；設(shè)備連續(xù)一小時(shí)以上不生產(chǎn)時(shí)需把腐蝕液打回儲(chǔ)備槽；堿槽溶液和酸槽溶液在配置250h 后必須重新配液。否則都將影響最終制得的多晶硅太陽(yáng)能電池片的電性能。

2.2 擴(kuò)散工序

2.2.1 擴(kuò)散原理

擴(kuò)散實(shí)際上就是物質(zhì)分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移，直到均勻分布的現(xiàn)象。太陽(yáng)能電池制備流程中的擴(kuò)散工序，就是在P 型襯底上擴(kuò)散一層N 型雜質(zhì)，進(jìn)而形成太陽(yáng)能電池的心臟--pn 結(jié)。多晶硅太陽(yáng)能電池的擴(kuò)散方式有很多種，比如三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散、噴涂磷酸水溶液后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散、絲網(wǎng)印刷磷漿料后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散等。本文著重采用三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散工藝來(lái)制取pn結(jié)，下面是三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散的原理

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

[7]：氮?dú)鈹y帶的POCl3 在某種特定的條件下，可分解成五氧化二磷（P2O5）和五氯化磷（PCl5），具體反應(yīng)方程式如下：

5POCl3→3 PCl5+ P2O5（T＞600℃）（2.3）

生成的P2O5 在800-900℃的高溫下與Si 反應(yīng)，生成磷原子和SiO2，具體反應(yīng)方程式如下：

2P2O5+5Si→5SiO2+4P↓（2.4）

由以上化學(xué)反應(yīng)方程式可得，POCl3 在沒(méi)有O2 的條件下，熱分解生成PCl5，而PCl5 極不易分解，且對(duì)硅表面有很強(qiáng)的腐蝕作用，嚴(yán)重?fù)p害了硅片的表面狀態(tài)以及pn 結(jié)的質(zhì)量。當(dāng)有外來(lái)足夠的O2 存在時(shí)，PCl5 就會(huì)進(jìn)一步分解，生成P2O5和Cl2，具體反應(yīng)方程式如下： 4PCl5 + 5O2→2P2O5+10Cl2↑（2.5）

生成的P2O5 可再一次與硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成磷原子和SiO2。由此可見(jiàn)，在POCl3擴(kuò)散的過(guò)程中，必須通入一定流量的O2 來(lái)避免PCl5 對(duì)硅片表面的損傷。在過(guò)量O2 存在的條件下，POCl3 液態(tài)源擴(kuò)散的總化學(xué)反應(yīng)方程式為： 4POCl3 +5O2→2P2O5 +6Cl2↑(2.6)由總反應(yīng)方程式可得，POCl3 熱分解生成的P2O5 附著在硅襯底表面，在擴(kuò)散高溫條件下又與Si反應(yīng)生成磷原子和SiO2，即在硅襯底上覆蓋一層較薄的磷-硅玻璃層，接著磷原子向硅體內(nèi)徐徐擴(kuò)散。為了提高擴(kuò)散的均勻度，避免硅片表面死層的形成，通常在POCl3 擴(kuò)散之前使硅表面熱氧化，生成一層極薄的氧化層，來(lái)控制反應(yīng)速度。2.2.2 擴(kuò)散工藝

擴(kuò)散工序采用的設(shè)備是捷佳偉創(chuàng)擴(kuò)散爐DS300A，它是在48 所和centrotherm擴(kuò)散爐的基礎(chǔ)上改進(jìn)得來(lái)的，主要優(yōu)勢(shì)有以下兩點(diǎn)： 1)噴淋擴(kuò)散。傳統(tǒng)48 所擴(kuò)散設(shè)備是在爐尾通源，爐口排廢，而捷佳偉創(chuàng)設(shè)備是在石英管內(nèi)的上部安裝一個(gè)噴淋管，直接將源噴在硅片上。相對(duì)于48 所設(shè)備，此種擴(kuò)散工藝調(diào)節(jié)更加簡(jiǎn)單，重復(fù)性好，無(wú)需考慮溫度補(bǔ)償濃度梯度問(wèn)題。同時(shí)，每個(gè)硅片所接觸的磷源會(huì)更加均勻，進(jìn)而提高方塊電阻均勻性。

2)軟著陸系統(tǒng)。石英舟承載在石英舟托上，由舟漿將石英舟托送入爐

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

管內(nèi)，然后舟漿退出，屬于閉管擴(kuò)散。相對(duì)于48 所設(shè)備，這樣可以避免舟漿引入污染，同時(shí)由于對(duì)排廢的特殊處理，不需要頻繁清洗舟漿和石英爐管。

擴(kuò)散過(guò)程可以簡(jiǎn)單概括為：預(yù)擴(kuò)→主擴(kuò)→推擴(kuò)。優(yōu)化的磷擴(kuò)散工藝具備如下特點(diǎn)：

1)同時(shí)進(jìn)行磷源的再分布和硅片表面的三次氧化。此時(shí)磷源總量一定，預(yù)沉積雜質(zhì)源緩慢的向硅片體內(nèi)擴(kuò)散，便于形成平坦的pn 結(jié)，提高了擴(kuò)散的方塊電阻均勻性。

2)高溫?cái)U(kuò)散過(guò)程中不再伴有硅片與高濃度的磷直接接觸。減少了硅片表面以及勢(shì)壘區(qū)的缺陷和復(fù)合中心，提高了多晶硅太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓和短路電流。

3)兩步擴(kuò)散法制備 pn 結(jié)，制備條件相對(duì)寬松，工藝參數(shù)調(diào)節(jié)余地大。預(yù)沉積雜質(zhì)總量基本不受溫度波動(dòng)的影響，限定源表面擴(kuò)散也不受擴(kuò)散氣氛以及環(huán)境的影響，這就大大增強(qiáng)了擴(kuò)散的均勻性以及重復(fù)性。

采用改進(jìn)的磷擴(kuò)散工藝，對(duì)最終制得晶體硅太陽(yáng)能電池片的電性能有了很大改善，尤其是在開(kāi)路電壓Voc 和短路電流Isc 方面。詳見(jiàn)下圖2.3 和

圖2.3 一步擴(kuò)散與兩步擴(kuò)散Voc 對(duì)比圖 圖2.4 一步擴(kuò)散與兩步擴(kuò)散Isc 對(duì)比圖

2.3 濕法刻蝕工序及其原理

對(duì)于多晶硅太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)，并聯(lián)電阻（Rsh）[8]是一個(gè)很重要的參數(shù)，Rsh 過(guò)小將會(huì)導(dǎo)致漏電流增大，影響電池最終的短路電流、填充因子以及轉(zhuǎn)換效率。Rsh分為體內(nèi)并聯(lián)電阻和邊緣并聯(lián)電阻兩類，對(duì)于一個(gè)太陽(yáng)能電池片來(lái)說(shuō)，一般20%的泄露電流通過(guò)體內(nèi)并聯(lián)電阻，而80%的泄露電流通過(guò)邊緣并聯(lián)電阻。工業(yè)上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的多晶硅電池?cái)U(kuò)散方式均為單面背靠背擴(kuò)散，多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

不可避免地使電池的四周也擴(kuò)散了一層n 型層，它將電池的正電極與背電極跨接在一起，形成很大的漏電流，因此未達(dá)到分離pn 結(jié)的作用。本文主要采用正面無(wú)保護(hù)的濕法刻蝕方法將電池背面的pn 結(jié)去除，以達(dá)到分離pn 結(jié)的效果。其原理如下： 第一步：硅片表面氧化過(guò)程

氧化過(guò)程的激活，硅表面被硝酸氧化，生成一氧化氮或二氧化氮，見(jiàn)式（3.7，3.8）：

Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2O（3.7）Si+2HNO3=SiO2+2NO+2H2O（3.8）

氧化過(guò)程的延伸，生成物一氧化氮、二氧化氮進(jìn)一步與水反應(yīng)，得到的二級(jí)產(chǎn)物亞硝酸迅速將硅氧化成二氧化硅，見(jiàn)式（3.9,3.10,3.11）： 2NO2+H2O=HNO2+HNO3（3.9）Si+4HNO2=SiO2+4NO+2H2O（3.10）4HNO3+NO+H2O=6HNO2（3.11）

由上式可知，硅片表面氧化所發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)是一個(gè)循環(huán)過(guò)程，氮氧化合物是硝酸最終的還原產(chǎn)物，二氧化硅是與腐蝕溶液接觸的硅片背表面的氧化產(chǎn)物。第二步：二氧化硅溶解過(guò)程

氧化產(chǎn)物二氧化硅，將快速與混合液中的氫氟酸反應(yīng)，生成六氟硅酸，見(jiàn)式（3.12,3.13）：

SiO2+4HF=SiF4+2H2O（3.12）SiF4+2HF=H2SiF6（3.13）總反應(yīng)式為：

SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O（3.14）

可見(jiàn)，最終腐蝕掉的硅將以六氟硅酸的形式溶入溶液中。實(shí)際上，濕法刻蝕的工藝原理與一次清洗的工藝原理相同，只不過(guò)是通過(guò)控制混合液內(nèi)HF 和HNO3的濃度比來(lái)形成制絨腐蝕或拋光腐蝕。

采用濕法刻蝕去背結(jié)工藝將擴(kuò)散后電池片的正面與背面pn 結(jié)分開(kāi)，與其它方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

1)等離子體刻蝕法將硅片邊緣發(fā)射極刻掉，需要用到 CF4 毒性氣體，且刻蝕過(guò)程中設(shè)備周圍存在微波輻射，給人體健康帶來(lái)的危害極大。另外，此種工藝成本較高，電池片間互相擠壓的過(guò)程容易導(dǎo)致碎片，降低電池片的成品率。

2)激光或金剛石刀將邊緣發(fā)射極直接切掉，將會(huì)減少電池的有效面積，降低電池片的功率。

3)用正面無(wú)保護(hù)的濕法刻蝕方法來(lái)代替上述兩種方法分離pn 結(jié)，不僅避免了CF4 毒性氣體的使用和太陽(yáng)能電池片的碎裂，而且使硅片背表面拋光，有效地提高了太陽(yáng)能電池的電性能。

2.4 等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工序

2.4.1 等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積氮化硅薄膜的原理

等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)[9]（PECVD）的工作原理為：在真空壓力下，加在電極板上的射頻（低頻、微波等）電場(chǎng)，使反應(yīng)室內(nèi)氣體發(fā)生輝光放電，在輝光發(fā)電區(qū)域產(chǎn)生大量的電子。電子由于受到外加電場(chǎng)的加速作用，其自身能量驟增，它可通過(guò)碰撞將自身能量傳遞給反應(yīng)氣體分子，從而使反應(yīng)氣體分子具有較高的活性。這些活性分子覆蓋在硅基底上，彼此間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，制得所需的介質(zhì)薄膜，產(chǎn)生的副產(chǎn)物被真空泵抽走。我們可以運(yùn)用PECVD 技術(shù)制作各種器件的鈍化膜、減反射膜，還可用其制作擴(kuò)散工藝的阻擋層。本文采用PECVD技術(shù)，在硅片表面沉積一層氮化硅薄膜，具體原理在350℃，等離子射頻：SiH4 + 4NH3 —— Si3N4 + 12H2（2.15）此法制備的氮化硅薄膜具有減反射和鈍化的作用，其減反射原理圖[12]如下：

圖2.8 氮化硅薄膜減反射原理圖

我們知道，減反射的原理就是讓如圖2.8 所示的兩束反射光R1、R2 產(chǎn)

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生相消干涉，即它們的光程差為半波長(zhǎng)?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整制備工藝來(lái)獲得合適厚度和折射率的Si3N4 薄膜，使其滿足減反射條件。氮化硅薄膜在起到減反射作用的同時(shí)，還可以對(duì)硅片表面和體內(nèi)進(jìn)行鈍化。由于多晶硅表面存在很多的表面態(tài)、晶界[10]、缺陷以及位錯(cuò)等，在薄膜沉積過(guò)程中，大量的H 原子（離子）進(jìn)入薄膜，飽和了硅片表面大量的懸掛鍵，起到降低表面復(fù)合中心的作用，從而提高太陽(yáng)能電池的短波響應(yīng)與開(kāi)路電壓。氮化硅薄膜的體鈍化作用對(duì)于多晶硅太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)特別明顯，因多晶硅體內(nèi)存在大量的缺陷、位錯(cuò)以及懸掛鍵，氮化硅薄膜中的氫原子可以在燒結(jié)時(shí)的高溫條件下擴(kuò)散到硅體內(nèi)，進(jìn)而飽和絕大部分缺陷以及懸掛鍵，有效降低了少數(shù)載流子復(fù)合中心濃度，增加少子收集能力，提高短路電流。

氮化硅薄膜是一種物理和化學(xué)性能都十分優(yōu)良的介質(zhì)膜[11]。它不僅具備減反射和鈍化的作用，同時(shí)在光電領(lǐng)域也有一席用武之地。例如：氮化硅薄膜極硬而且耐磨，非晶態(tài)硬度高達(dá)HV5000；結(jié)構(gòu)非常致密，氣體和水汽極難穿過(guò)；疏水性強(qiáng)，可大大提高器件的防潮性能；較好的化學(xué)穩(wěn)定性，在600℃時(shí)不會(huì)與鋁發(fā)生反應(yīng)，而二氧化硅在500℃時(shí)與鋁反應(yīng)已比較顯著。對(duì)可動(dòng)離子(如Na+)有非常強(qiáng)的阻擋能力；可靠的耐熱性和抗腐蝕性，在1200℃時(shí)不發(fā)生氧化；在一定濃度的硫酸、鹽酸中有較好的抗腐蝕性，只能用氫氟酸腐蝕等。

2.5 絲網(wǎng)印刷工藝及其原理

絲網(wǎng)印刷工序，就是在鍍膜后硅片的正反兩面印刷電極、背電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)燒結(jié)后使其能夠很好的收集光生電流并順利導(dǎo)出，實(shí)現(xiàn)電能與光能之間的高效轉(zhuǎn)化。絲網(wǎng)印刷和高溫快燒是構(gòu)成金屬化工序的主要組成部分。

圖2.11 絲網(wǎng)印刷工藝的原理圖

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

絲網(wǎng)印刷的原理，就是將帶有圖案的模板附著在絲網(wǎng)上，利用圖案部分網(wǎng)孔透過(guò)漿料，而非圖案部分不透漿料的特征來(lái)進(jìn)行印刷。絲網(wǎng)印刷工藝由5部分構(gòu)成，即絲印網(wǎng)版、印刷刮刀、電子漿料、印刷臺(tái)面和承印物，如上圖2.11所示。印刷時(shí)，在網(wǎng)版一端倒入漿料，并用刮刀對(duì)網(wǎng)版中的漿料邊施加壓力邊朝另一端推動(dòng)。漿料在移動(dòng)的過(guò)程中透過(guò)網(wǎng)孔被刮刀擠壓到承印物上。由于印刷過(guò)程中，刮刀、絲網(wǎng)印版、承印物三者始終呈線接觸，且漿料具有一定得粘性，這樣就確保了印刷質(zhì)量和印刷精度。

絲網(wǎng)印刷工序可細(xì)分為漿料的印刷和漿料的烘干處理兩部分。電極漿料主要使用的是電子漿料，它由四部分組成：由貴金屬及其混合物構(gòu)成的金屬粉末，在整個(gè)成分中充當(dāng)導(dǎo)電相，決定了電極的電性能；無(wú)機(jī)粘合劑和有機(jī)粘合劑，決定了燒結(jié)前后電極與半導(dǎo)體的接觸情況，合適的配比，可以有效加強(qiáng)電極和硅片之間的抗拉伸能力；其它添加劑，主要是起到潤(rùn)滑，增稠，流平和增加觸變的作用。

絲網(wǎng)印刷工藝的制備目標(biāo)因漿料種類、電極位置以及電極作用不同而不同。對(duì)于起收集光生載流子并對(duì)外導(dǎo)出電流作用的正Ag 電極來(lái)說(shuō)，我們希望印刷后制得的正電極具備較低的遮光面積、金屬柵線電阻以及金屬半導(dǎo)體歐姆接觸電阻；對(duì)于起匯集背面電流并對(duì)外導(dǎo)出電流作用的背Ag/Al 電極來(lái)說(shuō)，我們希望其能與涂錫焊帶、硅片背表面以及鋁背場(chǎng)[12]形成良好的接觸，使串聯(lián)電阻Rs 降低；對(duì)于起收集背部載流子并對(duì)背面進(jìn)行鈍化作用的Al 背電場(chǎng)來(lái)說(shuō)，我們希望其能在硅片背表面引入均勻的p+層，盡可能的降低背面光生載流子復(fù)合幾率，同時(shí)還需控制背場(chǎng)印刷所引起的翹曲度彎曲。每一道印刷工序后的烘干，實(shí)際上是為了使硅片表面電子漿料中的有機(jī)溶劑揮發(fā)，形成可與硅片緊密粘結(jié)的固體狀金屬膜層。

烘干后的燒結(jié)工藝，實(shí)際上是為了使硅片和電極間形成良好的歐姆接觸。首先，將半導(dǎo)體多晶硅和金屬電極加熱到共晶溫度，此時(shí)半導(dǎo)體內(nèi)的硅原子將按某種比例快速向熔融的合金電極中擴(kuò)散。合金電極中的多晶硅原子數(shù)目由電極材料的體積和合金溫度決定，電極材料的體積越大，燒結(jié)溫度越高，則合金電極中的硅原子數(shù)目越多。如果此時(shí)溫度驟降，將會(huì)在合金電極附近出現(xiàn)再結(jié)晶層，即固態(tài)硅原子從金屬和硅界面處的合金中析

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

出，生長(zhǎng)出外延層。如果外延層中含有足夠的雜質(zhì)成分，則獲得了良好合金結(jié)，同時(shí)也形成了良好的金屬半導(dǎo)體歐姆接觸[12]。

燒結(jié)采用紅外加熱的方式進(jìn)行高溫快燒，主要是為了讓硅片表面的正電極穿透氮化硅薄膜，與硅片之間形成良好的歐姆接觸，降低串聯(lián)電阻，提高填充因子；促進(jìn)鍍膜工序引入的氫原子向硅體內(nèi)擴(kuò)散，增強(qiáng)其對(duì)硅的體鈍化作用；形成均勻良好的鋁背場(chǎng)，提高開(kāi)路電壓。

2.6 測(cè)試分選工序及其太陽(yáng)能測(cè)試儀的原理

太陽(yáng)能測(cè)試儀最初主要用來(lái)測(cè)量太陽(yáng)能電池片的電性能參數(shù)，但隨著測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，目前集成的太陽(yáng)能電池測(cè)試系統(tǒng)還可以進(jìn)行EL測(cè)試（太陽(yáng)能電池組件缺陷檢測(cè)）、外觀測(cè)試。太陽(yáng)能電池測(cè)試系統(tǒng)要求：能夠根據(jù)測(cè)試時(shí)間控制太陽(yáng)光模擬器的開(kāi)關(guān)，通過(guò)采樣電路、溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集卡(DAQ)讀取太陽(yáng)能電池的即時(shí)電流、電壓和相應(yīng)的溫度及光譜測(cè)量值等參量，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的數(shù)值運(yùn)算處理，得到逼近標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的I值和V 值，從而繪出逼近標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的I/V 特性曲線[13]。下圖3.12為太陽(yáng)能電池測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)圖，其中采用高壓短弧氙燈來(lái)模擬自然光。

圖3.12 太陽(yáng)能電池硬件測(cè)試系統(tǒng)框圖

地面用太陽(yáng)能電池的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件為：輻照度：1000W/m；電池

2溫度：25℃；光譜分布：AM1.5[14]。通常，我們采用太陽(yáng)能模擬器來(lái)模擬上述測(cè)試條件，進(jìn)行多晶硅太陽(yáng)能電池片的I-V 曲線測(cè)試。模擬光與自然光相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：模擬光可選擇性好，比如連續(xù)發(fā)光或閃光；模擬光的輻照度相對(duì)穩(wěn)定，且在一定范圍內(nèi)可調(diào)；模擬光使用范圍廣，不受時(shí)間、氣候等因素限制；模擬光便于與生產(chǎn)線集成光伏測(cè)量系統(tǒng)；另外，與自然光相比，模擬光光譜分布的穩(wěn)定性較好，測(cè)試可重復(fù)性高；實(shí)際的自然光

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

光譜與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件要求的有差異，且不穩(wěn)定。種種原因表明，模擬光更適用于光伏測(cè)試系統(tǒng)的集成。

因太陽(yáng)能光伏組件最終是在露天的環(huán)境下使用，所以太陽(yáng)能測(cè)試儀的電性能測(cè)試結(jié)果應(yīng)盡可能的與戶外使用結(jié)果相擬合。常見(jiàn)的太陽(yáng)能測(cè)試儀運(yùn)用氙燈來(lái)模擬自然光，如下圖2.13 所示為氙燈與AM1.5 光譜對(duì)比圖[15]。

圖2.13 氙燈與AM1.5 光譜對(duì)比圖

由上圖可得，AM1.5 光譜在可見(jiàn)光區(qū)與氙燈光譜十分相似，而多晶硅太陽(yáng)能電池片的主要光吸收區(qū)即是可見(jiàn)光區(qū)，因此，氙燈被廣泛的用來(lái)模擬太陽(yáng)光。

太陽(yáng)能電池各電性能參數(shù)的測(cè)試原理[16]：短路電流（Isc）：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下，電池外電路短路時(shí)的輸出電流；開(kāi)路電壓（Voc）：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下，電池外電路斷開(kāi)時(shí)的端電壓；最大功率（Pmax）：電池輸出特性曲線上，I·V 乘積最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的功率；串聯(lián)電阻（Rs）：指與P-N 結(jié)串聯(lián)的電池內(nèi)部電阻，主要由硅體電阻、歐姆接觸電阻、發(fā)射區(qū)電阻等組成；并聯(lián)電阻（Rsh）：指跨連在電池兩電極間的等效電阻；填充因子（FF）：Pmax 與（Voc·Isc）之比；轉(zhuǎn)換效率（η）：Pmax 與電池所受總輻射功率的百分比。2.7 小結(jié)

本章要主要論述了多晶硅太陽(yáng)能電池制備流程（一次清洗→ 擴(kuò)散→ 濕法刻蝕去背結(jié)→ PECVD →絲網(wǎng)印刷→ 燒結(jié)→測(cè)試分選），以及制備原理和過(guò)程。

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

第三章 多晶硅太陽(yáng)電池行業(yè)展望

太陽(yáng)能光伏上下游產(chǎn)業(yè)鏈，包括上游的硅材料、光伏電池制造與封裝工藝、支撐行業(yè)和光伏發(fā)電應(yīng)用等領(lǐng)域。

目前重慶首例居民分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目成功并網(wǎng)

[17]，如下圖，這充分說(shuō)明光伏產(chǎn)業(yè)在逐步深入市場(chǎng)，并將有更廣闊的民用市場(chǎng)。

圖－居民光伏發(fā)電項(xiàng)并網(wǎng)

縱觀整個(gè)光伏市場(chǎng)走勢(shì)，雖然目前太陽(yáng)能行業(yè)處于市場(chǎng)低迷期，但隨著工藝的改進(jìn)和制造成本的降低以及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的逐步打開(kāi)，同時(shí)企業(yè)也要節(jié)能減材，不斷進(jìn)行低迷期技術(shù)潛能性研究，會(huì)使太陽(yáng)能行業(yè)最終走向市場(chǎng)供不應(yīng)求或供需平衡的態(tài)勢(shì)。

由于多晶硅太陽(yáng)能電池是目前相比與單晶硅和多晶硅的轉(zhuǎn)換效率高且能批量生產(chǎn)的一種太陽(yáng)能能電池，多晶硅電池的制作工藝不斷向前發(fā)展，保證了電池的效率不斷提高，成本下降，隨著對(duì)材料、器件物理、光學(xué)特性認(rèn)識(shí)的加深，導(dǎo)致電池的結(jié)構(gòu)更趨合理，實(shí)驗(yàn)室水平和工業(yè)化大生產(chǎn)的距離不斷縮小，各工藝如絲網(wǎng)印刷和埋柵工藝為高效、低成本電池發(fā)揮了主要作用，高效Mc—Si電池組件已大量進(jìn)入市場(chǎng)，隨著工藝的不斷優(yōu)化，生產(chǎn)成本的不斷降低，多晶硅將對(duì)于光伏建筑、光伏發(fā)電、光伏水泵等有廣闊的前景。

光伏發(fā)電技術(shù)若想快速大規(guī)模普及，必須實(shí)現(xiàn)高效、低成本。高效是降低成本的另一種方式。目前推出的可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的新型高效多晶硅太陽(yáng)能電池，均是在常規(guī)制備工藝的基礎(chǔ)上改進(jìn)得來(lái)，也就是說(shuō)，前者若想發(fā)揮高效的潛能，前提是常規(guī)多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝成熟且達(dá)到最優(yōu)化。我國(guó)目前光伏技術(shù)仍處于低級(jí)階段，制備工藝仍不完善，還有很大的優(yōu)化以及改進(jìn)空間。

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

參考文獻(xiàn)

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[17]重慶電力公司，中新能源頻道，科技日?qǐng)?bào)2013年05月10日

多晶硅太陽(yáng)能電池制備工藝

致 謝

本論文是在導(dǎo)師胡耐根老師的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷下完成的。感謝胡老師對(duì)我的辛勤指導(dǎo)和培育。從論文的立題到論文的撰寫整個(gè)過(guò)程無(wú)不浸透著老師的心血。他廣博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，靈活的思維方式，耐心細(xì)致的言傳身教深深感染激勵(lì)著我，將使我終身受益。導(dǎo)師不但在學(xué)習(xí)上給予我耐心細(xì)致的指導(dǎo)，在生活中也給了我關(guān)懷，這份師恩我將終身難忘。

同時(shí)感謝同組同學(xué)在完成論文中給予的幫助。我們?cè)谕瓿烧撐牡倪^(guò)程中與同學(xué)互相討論、互相協(xié)作下建立深厚的感情，同時(shí)我也學(xué)到了每個(gè)同學(xué)的為人處事的精神。另外，我要感謝在這幾年來(lái)對(duì)我有所教導(dǎo)的老師，他們孜孜不倦的教誨不但讓我學(xué)到了很多知識(shí)，而且讓我掌握了學(xué)習(xí)的方法，更教會(huì)了我做人處事的道理，在此深表感謝。我還要向我的同學(xué)們表示感謝，感謝10級(jí)光伏材料(1)班所有同學(xué)以及丁輔導(dǎo)員對(duì)我生活和學(xué)業(yè)上的關(guān)心和幫助,我為自己能夠在這樣一個(gè)溫暖和諧的班級(jí)體中學(xué)習(xí)工作，深感溫暖、愉快和幸運(yùn)。

最后向多年默默支持我和關(guān)心我，不斷給我信心、支持我上進(jìn)，使我順利完成大學(xué)學(xué)業(yè)的家人，特別是我的父母，獻(xiàn)上我最真摯的謝意和最美好的祝福。

第五篇：環(huán)境監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

環(huán)境監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

第一部分

蒙牛乳液

1.1實(shí)習(xí)時(shí)間

2014年11月6日

1.2實(shí)習(xí)目的

認(rèn)識(shí)現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)，據(jù)數(shù)據(jù)顯示，蒙牛生產(chǎn)線上的每一包牛奶都需要經(jīng)過(guò)9道工序、36個(gè)監(jiān)控點(diǎn)、105項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)、367項(xiàng)食品安全項(xiàng)目檢測(cè)，以及GMP(優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)規(guī)范)、HACCP(危害分析與關(guān)鍵點(diǎn)控制)等五大體系認(rèn)證。認(rèn)識(shí)一系列設(shè)備設(shè)施。

1.3工廠概況

蒙牛六期工廠于2007年7月投入使用。位于盛樂(lè)經(jīng)濟(jì)園區(qū)，緊鄰209國(guó)道，距離呼市30公里?？偼顿Y12億元，占地面積266畝。是蒙牛工業(yè)旅游新的亮色。蒙牛六期車間擁有達(dá)到世界先進(jìn)水平的生產(chǎn)線條，車間生產(chǎn)設(shè)備來(lái)自瑞典利樂(lè)、德國(guó)康美、德國(guó)GEA、英國(guó)APV等世界知名公司，生產(chǎn)過(guò)程全部由電腦控制完成，日處理牛奶能力達(dá)到2000噸。車間建設(shè)投入10億元人民幣，是目前全球最大、智能化程度最高的乳制品單體生產(chǎn)車間。

環(huán)境監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

1.4工藝流程

入廠檢驗(yàn)——入庫(kù)——過(guò)濾——巴氏消毒——閃蒸——檢驗(yàn)——灌裝——包裝——出廠

1、將收集回來(lái)的牛奶進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)。

2、由于養(yǎng)殖條件不同，牛奶的質(zhì)量也不一樣，脂肪含量、奶油比例也都不一樣。由于牛奶是從多個(gè)奶場(chǎng)收集回來(lái)的，所以將牛奶倒在一起之后，第一導(dǎo)工序要將牛奶融合，進(jìn)行“標(biāo)準(zhǔn)化”，也就是讓混合牛奶的乳脂比例統(tǒng)一。

3、將牛奶進(jìn)行巴氏消毒。巴氏消毒法也分不同溫度，多個(gè)種類?，F(xiàn)今比較流行的巴氏消毒法有如下兩種：

高溫短時(shí)法HTST：將牛奶加熱到70攝氏度左右，保持15－20秒。

超高溫短時(shí)法UHT：將牛奶瞬間加熱到163左右攝氏度，然后馬上恢復(fù)到常溫。

以上兩種方法，消毒溫度高的，牛奶保質(zhì)期就長(zhǎng)，但是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也相對(duì)低。至于最能保持營(yíng)養(yǎng)的低溫長(zhǎng)時(shí)法LTLT，由于消耗時(shí)間長(zhǎng)，影響生產(chǎn)速度，現(xiàn)代化的大型制奶企業(yè)都不會(huì)采用。

4、由于牛奶本身含有乳脂，長(zhǎng)時(shí)間靜止就會(huì)分層，就好比油和水一樣。古時(shí)候人們會(huì)將牛奶用靜止法將乳脂分離，獲得奶油。在現(xiàn)代化制奶過(guò)程中，會(huì)將牛奶放入脫脂器進(jìn)行脫脂。然后再根據(jù)不同的牛奶種類，如全脂奶，半脫脂奶，重新將乳脂按相應(yīng)比例加入。

5、調(diào)配好比例以后，再將加入乳脂的牛奶以高壓進(jìn)行“同質(zhì)化”，讓已脫脂的牛奶和乳脂再次“融為一體”。這樣，乳脂就不會(huì)浮在牛奶上面，而每一滴牛奶的乳脂含量都是一樣的。

6、在制奶過(guò)程中，還會(huì)加入維生素A和維生素D。

7、檢測(cè)，包括牛奶的含水量，乳脂含量，細(xì)菌含量等。因?yàn)樵诩庸さ倪^(guò)程中，有一些水分會(huì)在各工序進(jìn)行時(shí)“不知不覺(jué)”地“意外”加入到牛奶中。而各國(guó)在含水量方面也有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。比如美國(guó)的就是1.8%

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1.5設(shè)備展示

圖一 CIP清洗間

圖二 臥式奶倉(cāng)

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圖三 超高溫瞬時(shí)滅菌車間（UHT）

圖四 灌裝機(jī)

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圖五 自動(dòng)碼垛機(jī)器人

圖六 自動(dòng)堆貨

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圖七 蒙牛文化長(zhǎng)廊

1.6小結(jié)

在蒙牛六期工廠進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的這幾個(gè)小時(shí)里，我們先后參觀了牛奶的預(yù)處理設(shè)備，清洗車間，灌裝車間，自動(dòng)裝箱車間，動(dòng)力車間以及碼垛車間和蒙牛庫(kù)房，最后參觀了蒙牛的文化長(zhǎng)廊和常溫液奶展區(qū)參觀過(guò)后，體會(huì)和收獲很多，用“高智能，現(xiàn)代化，自動(dòng)化”形容六期工廠無(wú)疑是最恰當(dāng)不過(guò)了。我們親眼目睹了蒙牛牛奶生產(chǎn)加工和世界一流的生產(chǎn)技術(shù)以及現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝、嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)程序，體會(huì)到了先進(jìn)的管理理念和深厚的企業(yè)文化，蒙牛本著“財(cái)聚人散，財(cái)散人聚”的理念，用財(cái)去留住人才，再用聚合的人才去創(chuàng)造更多的財(cái)富。通過(guò)參觀，使我們更深刻體會(huì)到一個(gè)集體或個(gè)人的強(qiáng)大，需要的是龐大的精神內(nèi)涵，不辭艱辛的努力，更需要不計(jì)回報(bào)的付出，在工作中，必須要有很強(qiáng)的責(zé)任心，不僅對(duì)自己的工作負(fù)責(zé)、崗位負(fù)責(zé)，更需要努力提高自己的職業(yè)素養(yǎng)，用高標(biāo)準(zhǔn)要求自己，打造自己，適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)要求。

環(huán)境監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

第二部分 盛樂(lè)污水處理廠

2.1實(shí)習(xí)時(shí)間

2014年11月6日

2.2實(shí)習(xí)目的

生產(chǎn)實(shí)習(xí)是學(xué)生大學(xué)學(xué)習(xí)很重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。實(shí)習(xí)是每一個(gè)大學(xué)畢業(yè)生必的必修課，它不僅讓我們學(xué)到了很多在課堂上根本就學(xué)不到的知識(shí),還使我們開(kāi)闊了視野，增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)，為我們以后更好把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工作中打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)使我更深入地接觸專業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步了解環(huán)境保護(hù)工作的實(shí)際，了解環(huán)境治理過(guò)程中存在的問(wèn)題和理論和實(shí)際相沖突的難點(diǎn)問(wèn)題，并通過(guò)撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告，使我學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提高分析和解決專業(yè)問(wèn)題的能力。

2.3工廠概況

內(nèi)蒙古師范大學(xué)盛樂(lè)校區(qū)污水處理廠屬和林格爾縣盛樂(lè)經(jīng)濟(jì)園區(qū)污水處理的二期工程，位于內(nèi)蒙古師范大學(xué)盛樂(lè)校區(qū)西北角，主要處理來(lái)自學(xué)校的生活污水，采用水解酸化技術(shù)+SBR（間歇式活性污泥法）處理工藝，占地面積7333m2，7

環(huán)境監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

設(shè)計(jì)污水處理能力2500m3/d，總投資517.86萬(wàn)元。工程于2008年5月開(kāi)工建設(shè)，2009年6月調(diào)試運(yùn)行。

污水處理廠實(shí)際日處理量只有800m3--1000m3/d，不到設(shè)計(jì)能力的40％。根據(jù)呼和浩特市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站檢測(cè)報(bào)告，該污水處理廠中水平均排放量為1438.8m3/d，說(shuō)明當(dāng)時(shí)來(lái)污量在1438.8m3/d以上。中水的PH值為7.34-7.61，COD57-59mg/l，BOD57.3-9.6mg/l，氨氮1.005-1.123mg/l，SS8mg/l，這些指標(biāo)達(dá)到了《城市污水再利用-城市雜用水水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)。

2.4污水處理技術(shù)

2.4.1SBR工藝

SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡(jiǎn)稱，是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。

2.4.2水解酸化技術(shù)

水解（酸化）處理方法是一種介于好氧和厭氧處理法之間的方法，和其它工藝組合可以降低處理成本提高處理效率。水解酸化工藝根據(jù)產(chǎn)甲烷菌與水解產(chǎn)酸菌生長(zhǎng)速度不同，將厭氧處理控制在反應(yīng)時(shí)間較短的厭氧處理第一和第二階段，即在大量水解細(xì)菌、酸化菌作用下將不溶性有機(jī)物水解為溶解性有機(jī)物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)的過(guò)程，從而改善廢水的可生化性，為后續(xù)處理奠定良好基礎(chǔ)。

水解是指有機(jī)物進(jìn)入微生物細(xì)胞前、在胞外進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)。微生物通過(guò)釋放胞外自由酶或連接在細(xì)胞外壁上的固定酶來(lái)完成生物催化反應(yīng)。

酸化是一類典型的發(fā)酵過(guò)程，微生物的代謝產(chǎn)物主要是各種有機(jī)酸。

環(huán)境監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

從機(jī)理上講，水解和酸化是厭氧消化過(guò)程的兩個(gè)階段，但不同的工藝水解酸化的處理目的不同。水解酸化-好氧生物處理工藝中的水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庑杂袡C(jī)物，特別是工業(yè)廢水，主要將其中難生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C(jī)物，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧處理?？紤]到后續(xù)好氧處理的能耗問(wèn)題，水解主要用于低濃度難降解廢水的預(yù)處理?；旌蠀捬跸に囍械乃馑峄哪康氖菫榛旌蠀捬跸^(guò)程的甲烷發(fā)酵提供底物。而兩相厭氧消化工藝中的產(chǎn)酸相是將混合厭氧消化中的產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相分開(kāi)，以創(chuàng)造各自的最佳環(huán)境。

2.5工藝流程

2.6設(shè)備展示

圖一 格柵與集水池

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圖二 曝氣池

圖三 消化池

圖四 配電室

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圖五 砂濾間

圖六 在線監(jiān)測(cè)室

圖七

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圖八 污泥室

圖九 風(fēng)機(jī)房

2.5小結(jié)

此次在盛樂(lè)污水處理廠的實(shí)習(xí),讓我對(duì)污水處理廠的流程及基本操作有了一個(gè)大致了解，見(jiàn)到了許多老師在課堂上講解過(guò)的設(shè)備和技術(shù)，做到了理論聯(lián)系實(shí)際，也開(kāi)闊了眼界。讓我們把所學(xué)的知識(shí)更加深刻的印在了腦海里。對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作都有一定的幫助。

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第三部分 內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境保護(hù)廳

3.1實(shí)習(xí)時(shí)間

2015年1月10日

3.2實(shí)習(xí)目的

認(rèn)識(shí)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，了解環(huán)保廳的職責(zé)，了解其工作性質(zhì)，管理范圍。了解環(huán)保廳的發(fā)展現(xiàn)狀，工作亮點(diǎn)，工作構(gòu)想。

3.3內(nèi)蒙古環(huán)保廳概況

根據(jù)《中共中央辦公廳國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)<內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府機(jī)構(gòu)改革方案>的通知》（廳字 【2009】4號(hào)）精神，設(shè)立內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境保護(hù)廳，為自治區(qū)人民政府組成部門。

內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境保護(hù)廳位于內(nèi)蒙古呼和浩特市賽罕區(qū)，是全區(qū)環(huán)境保護(hù)的綜合單位，其機(jī)構(gòu)設(shè)置為:

1、內(nèi)蒙古環(huán)保廳機(jī)關(guān)事務(wù)服務(wù)中心 ；

2、內(nèi)蒙古自治 13

環(huán)境監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 ；

3、內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境科學(xué)研究院 ；

4、內(nèi)蒙古自治區(qū)固體廢物管理中心；

5、內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境監(jiān)察總隊(duì)；

6、內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境保護(hù)宣傳教育中心；

7、內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境保護(hù)評(píng)估中心 ；

8、內(nèi)蒙古自治區(qū)污染物在線監(jiān)控中心/環(huán)境信息中心；

9、內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境保護(hù)西部督查中心；

10、內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境保護(hù)東部督查中心。

3.4內(nèi)蒙古環(huán)保廳機(jī)構(gòu)設(shè)置：

辦公室 人事處 政策法規(guī)處 規(guī)劃財(cái)務(wù)處

科技監(jiān)測(cè)處 污染物排放總量控制處 環(huán)境影響評(píng)價(jià)處 監(jiān)督管理處 污染防治處 自然生態(tài)保護(hù)處 核安全與輻射安全管理處 機(jī)關(guān)黨委 紀(jì)檢監(jiān)察室

3.5內(nèi)部展示：

圖一 會(huì)議室

環(huán)境監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

圖二

圖三 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

環(huán)境監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

3.6小結(jié)

內(nèi)蒙古環(huán)境保護(hù)廳負(fù)責(zé)自治區(qū)重大環(huán)境問(wèn)題的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和監(jiān)督管理。牽頭協(xié)調(diào)自治區(qū)重大環(huán)境污染事故和生態(tài)破壞事件的調(diào)查處理，指導(dǎo)協(xié)調(diào)盟市處理突發(fā)環(huán)境事件的預(yù)警和應(yīng)急工作，協(xié)調(diào)解決跨盟市的環(huán)境污染糾紛；監(jiān)督落實(shí)自治區(qū)重點(diǎn)流域和區(qū)域的污染防治工作；負(fù)責(zé)環(huán)境監(jiān)察和環(huán)保行政稽查工作。負(fù)責(zé)全區(qū)環(huán)境污染防治的監(jiān)督管理。擬訂自治區(qū)各類環(huán)境要素污染防治的制度并組織實(shí)施；牽頭組織有關(guān)部門監(jiān)督管理自治區(qū)飲用水水源地環(huán)境保護(hù)工作；組織開(kāi)展城鎮(zhèn)環(huán)境綜合整治工作；參與應(yīng)對(duì)氣候變化工作。負(fù)責(zé)自治區(qū)環(huán)境保護(hù)科技工作。組織全區(qū)環(huán)境保護(hù)重大科學(xué)研究和技術(shù)工程示范；負(fù)責(zé)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，參與指導(dǎo)、推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)工作。組織、指導(dǎo)、協(xié)調(diào)全區(qū)環(huán)境保護(hù)宣傳教育工作。擬訂并組織實(shí)施全區(qū)環(huán)境保護(hù)宣傳教育規(guī)劃、計(jì)劃，推動(dòng)公眾和社會(huì)組織參與環(huán)境保護(hù)。

通過(guò)在內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境保護(hù)廳的學(xué)習(xí)，讓我清楚的知道了環(huán)境保護(hù)廳中心部門的相關(guān)法律法規(guī)和工作職責(zé)，也讓我認(rèn)識(shí)到了環(huán)境保護(hù)工作的重要性和工作任務(wù)的艱巨性，它需要每一名工作人員認(rèn)真及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和不怕辛苦、任勞任干的的工作精神。

隨著環(huán)境污染帶給人們和社會(huì)越來(lái)越大的危害，環(huán)境保護(hù)工作迫在眉睫，因此更加需要工作人員在工作上的兢兢業(yè)業(yè)和一絲不茍。所以在這里實(shí)習(xí)讓我學(xué)會(huì)了怎樣更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，我也會(huì)繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，學(xué)到更多的東西，希望在環(huán)保工作上能夠盡自己的綿薄之力。

環(huán)境監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

第四部分

內(nèi)蒙古疾病預(yù)防控制中心

4.1實(shí)習(xí)時(shí)間

2015年1月12日

4.2實(shí)習(xí)目的

認(rèn)識(shí)先進(jìn)設(shè)備及其工作原理（如原子分光光度計(jì)、氣相色譜儀、液相色譜儀等）。認(rèn)識(shí)疾控中心的責(zé)任范圍，以及主要工作職責(zé)等。

4.3單位概況

內(nèi)蒙古自治區(qū)疾病預(yù)防控制中心（內(nèi)蒙古自治區(qū)衛(wèi)生檢驗(yàn)檢測(cè)中心）是實(shí)施疾病預(yù)防控制與公共衛(wèi)生技術(shù)管理和服務(wù)的公益性事業(yè)單位。在半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展歷程中，經(jīng)過(guò)幾代人的團(tuán)結(jié)奮斗，共同努力，為我區(qū)的衛(wèi)生防病事業(yè)，寫下了光輝的歷史篇章。

內(nèi)蒙古疾控中心是以宏觀管理和質(zhì)量控制為主，開(kāi)展科研培訓(xùn)，參與疾病預(yù)防控制和公共衛(wèi)生相關(guān)法規(guī)、規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)劃、方案和技術(shù)規(guī)范的制定，實(shí)施重大疾病預(yù)防策略與措施，確定公共衛(wèi)生問(wèn)題，組織調(diào)查處理重大疫情、群體性不明原因疾病和突發(fā)公共衛(wèi)生事件，開(kāi)展健康相關(guān)產(chǎn)品檢測(cè)與評(píng)價(jià)，承擔(dān)對(duì)下級(jí)機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)指導(dǎo)的疾控機(jī)構(gòu)。內(nèi)蒙古疾控中心座落在呼和浩特市鄂爾多斯大街50號(hào)。占地總面積17000余㎡，建筑面積15600㎡，其中65％為實(shí)驗(yàn)室，20％為教育科研、宣傳用房，15％為辦公室。中心建有二級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室4個(gè)，PCR實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，有理化實(shí)驗(yàn)室和微生物實(shí)驗(yàn)室、艾滋病確認(rèn)實(shí)驗(yàn)室、麻疹實(shí)驗(yàn)室、脊髓灰質(zhì)炎實(shí)驗(yàn)室、傳染病檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室、衛(wèi)生毒理實(shí)驗(yàn)室、消毒殺蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)室、二 17

環(huán)境監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

級(jí)清潔動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室等。

檢驗(yàn)儀器設(shè)備總價(jià)值1140.8萬(wàn)元，有氣相色譜儀、液相色譜儀、原子熒光光度計(jì)、原子吸收分光光譜儀、800mAX光機(jī)等先進(jìn)大型儀器設(shè)備。

我中心現(xiàn)有職工155名，其中有高級(jí)技術(shù)職稱39名，中級(jí)職稱39名，初級(jí)職稱44名；具有研究生學(xué)歷21人，本科以上學(xué)歷50人，大專學(xué)歷39人，中等專業(yè)學(xué)歷及以下45人。中心設(shè)有15個(gè)科室，10個(gè)為業(yè)務(wù)科室。

半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，先后參加了數(shù)百起傳染病暴發(fā)疫情的處理工作，消滅了天花，保護(hù)了數(shù)以萬(wàn)計(jì)的人民群眾的健康。全區(qū)傳染病發(fā)病率由1953年1187.87/10萬(wàn)下降到2009年的529.52/10萬(wàn)。曾先后五次開(kāi)展了病毒性肝炎的流行病學(xué)研究和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，揭示了其流行特征及其分布狀態(tài)；有效地控制了發(fā)生在我區(qū)的多起霍亂暴發(fā)點(diǎn)，為今后霍亂防治積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)；進(jìn)行了性病艾滋病的專題調(diào)查研究，建立了全區(qū)艾滋病病毒初篩實(shí)驗(yàn)室，初步形成了監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)；實(shí)現(xiàn)了無(wú)野毒株引起的脊髓灰 質(zhì)炎病例；兒童計(jì)劃免疫以鄉(xiāng)為單位，“四苗”接種率達(dá)到85%的目標(biāo)；主持參加了近百項(xiàng)科研課題的研究，其中獲得國(guó)家級(jí)科研成果獎(jiǎng)29次，獲得自治區(qū)級(jí)科研成果獎(jiǎng)36次。

內(nèi)蒙古疾控中心在抓好業(yè)務(wù)管理的同時(shí)，十分重視精神文明建設(shè)，改革開(kāi)放以來(lái)，特別是十一屆三中全會(huì)以來(lái)，實(shí)行目標(biāo)管理責(zé)任化、監(jiān)督管理法制化、質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)化、信息管理微機(jī)化、儀器管理中心化，取得明顯成績(jī)，也是實(shí)施改革的結(jié)果。多年來(lái)，疾控中心積極開(kāi)展思想道德和科學(xué)文化教育，樹(shù)立正確的理想、信念、人生觀和價(jià)值觀，開(kāi)展愛(ài)國(guó)主義教育，振奮民族精神，增強(qiáng)民族凝聚力，逐步樹(shù)立起民族自尊感。近年來(lái)，緊緊圍繞衛(wèi)生體制改革，以增強(qiáng)服務(wù)意識(shí)，改善服務(wù)態(tài)度和提高服務(wù)質(zhì)量為重點(diǎn)，以優(yōu)良的醫(yī)德、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)、優(yōu)美的環(huán)境為目標(biāo)，逐步樹(shù)立衛(wèi)生防疫行業(yè)優(yōu)秀形象。一九八三年被新城區(qū)區(qū)委和區(qū)政府授予新城區(qū)精神文明單位，一九八六年被呼市市委、市政府授予呼市精神文明單位，至今已保持十六年。

環(huán)境監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

4.4設(shè)備展示

圖一 普通液相色譜儀

圖二 高效液相色譜儀

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圖三 氣相色譜儀

圖四 石墨分光光度計(jì)

環(huán)境監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

圖五 生化實(shí)驗(yàn)室

4.5設(shè)備用途

4.5.1液相色譜儀：液相色譜儀根據(jù)固定相是液體或是固體，又分為液-液色譜(LLC）及液-固色譜(LSC）?，F(xiàn)代液相色譜儀由高壓輸液泵、進(jìn)樣系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、色譜柱、檢測(cè)器、信號(hào)記錄系統(tǒng)等部分組成。與經(jīng)典液相柱色譜裝置比較，具有高效、快速、靈敏等特點(diǎn)。

高效液相色譜法只要求樣品能制成溶液，不受樣品揮發(fā)性的限制，流動(dòng)相可選擇的范圍寬，固定相的種類繁多，因而可以分離熱不穩(wěn)定和非揮發(fā)性的、離解的和非離解的以及各種分子量范圍的物質(zhì)。與試樣預(yù)處理技術(shù)相配合，HPLC所達(dá)到的高分辨率和高靈敏度，使分離和同時(shí)測(cè)定性質(zhì)上十分相近的物質(zhì)成為可能，能夠分離復(fù)雜相體中的微量成分。隨著固定相的發(fā)展，有可能在充分保持生化物質(zhì)活性的條件下完成其分離HPLC成為解決生化分析問(wèn)題最有前途的方法。由于HPLC具有高分辨率、高靈敏度、速度快、色譜柱可反復(fù)利用，流出組分易收集等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用到生物化學(xué)、食品分析、醫(yī)藥研究、環(huán)境分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

無(wú)機(jī)分析等各種領(lǐng)域。高效液相色譜儀與結(jié)構(gòu)儀器的聯(lián)用是一個(gè)重要的發(fā)展方向。液相色譜-質(zhì)譜連用技術(shù)受到普遍重視，如分析氨基甲酸酯農(nóng)藥和多核芳烴等；液相色譜-紅外光譜連用也發(fā)展很快如在環(huán)境污染分析測(cè)定水中的烴類，海水中的不揮發(fā)烴類，使環(huán)境污染分析得到新的發(fā)展。

4.5.2分光光度計(jì)：分光光度法是在特定波長(zhǎng)處或一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)光的吸收度，對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析。常用的波長(zhǎng)范圍為：(1)200～380nm的紫外光區(qū)，(2)380～780nm的可見(jiàn)光區(qū)，(3)2.5～25μm（按波數(shù)計(jì)為4000cm<-1>～400cm<-1>）的紅外光區(qū)。所用儀器為紫外分光光度計(jì)、可見(jiàn)光分光光度計(jì)（或比色計(jì)）、紅外分光光度計(jì)或原子吸收分光光度計(jì)。為保證測(cè)量的精密度和準(zhǔn)確度，所有儀器應(yīng)按照國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程或本附錄規(guī)定，定期進(jìn)行校正檢定。

分光光度計(jì)已經(jīng)成為現(xiàn)代分子生物實(shí)驗(yàn)室常規(guī)儀器。常用于核酸，蛋白定量以及細(xì)菌生長(zhǎng)濃度的定量。

儀器主要由光源、單色器、樣品室、檢測(cè)器、信號(hào)處理器和顯示與存儲(chǔ)系統(tǒng)組成。

4.5.3氣相色譜儀

氣相色譜儀在石油、化工、生物化學(xué)、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品工業(yè)、環(huán)保等方面應(yīng)用很廣。它除用于定量和定性分析外，還能測(cè)定樣品在固定相上的分配系數(shù)、活度系數(shù)、分子量和比表面積等物理化學(xué)常數(shù)。一種對(duì)混合氣體中各組成分進(jìn)行分析檢測(cè)的儀器。

色譜儀利用色譜柱先將混合物分離，然后利用檢測(cè)器依次檢測(cè)已分離出來(lái)的組分。色譜柱的直徑為數(shù)毫米，其中填充有固體吸附劑或液體溶劑，所填充的吸附劑或溶劑稱為固定相。與固定相相對(duì)應(yīng)的還有一個(gè)流動(dòng)相。流動(dòng)相是一種與樣品和固定相都不發(fā)生反應(yīng)的氣體，一般為氮或氫氣。待分析的樣品在色譜柱頂端注入流動(dòng)相，流動(dòng)相帶著樣品進(jìn)入色譜柱，故流動(dòng)相又稱為載氣。載氣在分析過(guò)程中是連續(xù)地以一定流速流過(guò)色譜柱的；而樣品則只是一次一次地注入，每注入一次得到一次分析結(jié)果。樣品在色譜柱中得以分離是基于熱力學(xué)性質(zhì)的差異。固定相與樣品中的各組分具有不同的親合力（對(duì)氣固色譜儀是吸附力不同，對(duì)氣液分配色譜儀是溶解度不同）。當(dāng)載氣帶著樣品連續(xù)地通過(guò)色譜柱時(shí)，親合 22

環(huán)境監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

力大的組分在色譜柱中移動(dòng)速度慢，因?yàn)橛H合力大意味著固定相拉住它的力量大。親合力小的則移動(dòng)快。

4.6小結(jié)

內(nèi)蒙古自治區(qū)疾病預(yù)防控制中心經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的建設(shè)，基本形成了比較完整的疾病預(yù)防控制體系。為保障全區(qū)各族人民的身體健康，促進(jìn)自治區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，內(nèi)蒙古疾控中心正以黨的十六大精神為指導(dǎo)，實(shí)事求是，與時(shí)俱進(jìn)，努力開(kāi)創(chuàng)我區(qū)疾病預(yù)防控制新局面。

本次認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)讓我充分的了解了各個(gè)一起的工作原理，儀器組成。充分的將理論和實(shí)際聯(lián)系在了一起。

環(huán)境監(jiān)測(cè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

第五部分 實(shí)習(xí)總結(jié)

四次的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)結(jié)束，我的收獲很大。針對(duì)此次的實(shí)習(xí)我總結(jié)了一下幾點(diǎn)： 作為一個(gè)環(huán)境工程的大學(xué)生，我覺(jué)得是光榮和自豪的，同時(shí)我也深深地感知到我們肩上的任務(wù)重?fù)?dān)。因此，我要努力學(xué)好專業(yè)知識(shí)，充實(shí)自己，為以后投身環(huán)保事業(yè)打好基礎(chǔ)。

環(huán)保工作永遠(yuǎn)不是一個(gè)輕松舒適的工作，以后的工作環(huán)境可能會(huì)很艱苦，但若我國(guó)環(huán)境會(huì)因?yàn)槲覀冞@批人的努力而越來(lái)越好的話，這點(diǎn)苦也算不了什么。就

通目前而言的話，我會(huì)利用好大學(xué)時(shí)光鍛煉自己吃苦耐勞的品質(zhì)。

通過(guò)了幾個(gè)學(xué)期的導(dǎo)論學(xué)習(xí)，我們對(duì)環(huán)境工程已經(jīng)有了初步的認(rèn)識(shí)，環(huán)境是人類生存與發(fā)展的基本前提，而人類的生產(chǎn)生活活動(dòng)對(duì)環(huán)境造成的影響是無(wú)所不在也是舉足輕重的，所以身為一個(gè)地球人，我們應(yīng)該盡自己所能來(lái)保護(hù)我們賴以生存的環(huán)境，保護(hù)環(huán)境也就是保護(hù)了人類自己，要做一名合格的環(huán)境工程師更要認(rèn)識(shí)到環(huán)境的重要性，要意識(shí)到自己肩上的責(zé)任是多么重大，我們有必要認(rèn)真學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)并掌握好所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，并通過(guò)不斷的實(shí)踐來(lái)磨練自己，使得所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)可以融會(huì)貫通，懂得學(xué)以致用。

這次實(shí)習(xí)是對(duì)我們所學(xué)理論知識(shí)的一次全面的檢驗(yàn)，是一次將理論和實(shí)踐相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過(guò)這次實(shí)習(xí)我們對(duì)自己所學(xué)理論知識(shí)有了更深刻的理解，使我們感覺(jué)到自己所學(xué)的強(qiáng)弱所在，同時(shí)對(duì)我國(guó)現(xiàn)代環(huán)境保護(hù)技術(shù)、監(jiān)測(cè)技術(shù)有了一定的了解，為自己以后走上工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。了解到理論和實(shí)際生產(chǎn)中的差距。在工程師和老師的仔細(xì)講解和演示下，我們鞏固了書(shū)本上的知識(shí)。將理論運(yùn)用到實(shí)際中去，從實(shí)際生產(chǎn)中豐富自己的理論知識(shí)。

這是我從這次短暫的實(shí)習(xí)中所得到的收獲！相信這必將對(duì)我以后的工作產(chǎn)生有益的影響！